Download - Calculo de Pandeo

WellCat 1

WellCat

Training Manual

LandMark

WellCat 2

LANDMARKA Halliburton Company

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MVA, ProMAX VSP, RAVE, Reservoir Framework Builder, RMS, SafeStart, SeisCube,SeisMap, SeisModel, SeisWell, SeisWorks, SigmaView, StrataMap, Stratamodel,

StratAmp, StrataSim, StratWorks, StressCheck, SynTool, SystemStart, SystemStart forClients, SystemStart for Servers, SystemStart for Storage, T2B, TDQ, TERAS, TOW/cs,

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WellCat 3

TOW/cs The Oilfield Workstation, Trend Form Gridding, VIP, VIPCOMP, VIPCORE,VIPDUAL, VIPENCORE, VIPEXECUTIVE, VIPLocal Grid Refinement, VIIP

POLYMER, VIPTHERM, Wwllbase, WELLBOREe Planner, WELLCAT, WELLPLAN,ZAP!, y ZMAP Plus, son marcas registradas de Landmark Graphics Corporation. Todas

las otras marcas registradas son propiedad de sus respectivos dueños.

N O T A

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WellCat 4

Email: support©lgc.com.


Wellheads Crescent

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LandMark

WellCat 5

24 hrs (Dims): +61 89482-4140 Email: ozsupport©lgc.com

7 Landmark Graphics International Inc. Beijng

Officeroom 2208, Beijing Capital Mansion

Chaoyang District, Beijing 100004, China

Tel: 86-10-64654501FAX: 86- 1064654819

LandMark

WellCat 6

I N D I C E

1 INTRODUCCIÓN

2 VISIÓN GENERAL DE PRÁCTICA Y TEORÍA

3 COMO INICIAR

4 DEFINICIÓN DEL POZO Menú de pozo

5 PERFORACIÓN

6 PRODUCCIÓN

7 TUBERÍA DE REVESTIMIENTO

8 TUBERÍA DE PRODUCCIÓN

9 SARTA MÚLTIPLE

10 NOTAS

LandMark

WellCat 7

Capítulo 1

Introducción

OBJETIVOS DEL CURSO DE CAPACITACIÓN

Familiarizar a cada participante con lo siguiente:

1· Principios Fundamentales de Diseño de tubulares 2· Consideraciones para el Diseño Triaxial 3· Simulación Teoría y Practica de Temperatura y Presi ón en pozos 4· Entrada del datos de pozo 5· Especificaciones de operaciones y cargas 6· Documentación de resultados 7· Integración de programas 8· Características especiales

Al final del curso, el participante estará capacitado para:

1· Comprender el proceso de diseño de tubulares de manera esencial

2· Apreciar las complejidades del análisis nodal térmico

3· Apreciar los aspectos trascendentes que enfrenta el ingeniero de diseño

Saber cómo aplicar el WellCat en el diseño de pozos seguros y

efectivos en costos.

LandMark

WellCat 8

¿POR QUÉ SE REQUIEREN LAS

TEMPERATURAS?

1· Condiciones de asentamiento

2· Movimientos y esfuerzos de

tubulares = ƒ( T)

3· Pandeo

4· Diseño de cemento

Densidad y viscosidad de fluidos

= ƒ(temperaturas)

1· Limitaciones de equipo ^Preventores (BOP) y elementos de

empaque de sellos

1· Incremento de presión delespacio anular

2· Cargas sobre los empaques

3· Cargas y movimientos sobrecabezales de pozo

4· Factores en la resistencia de

tubulares ^ resistencia a la

cedencia = ƒ (temperatura)

5· Ambientes corrosivos ^selección de materiales

6· Formación de hidratos y depósitode parafinas

S i s t e m a W e l l C a t

LandMark

WellCat 9

Perforación Producción

Generación

de Carga

Tubería de Revestimiento

Análisisde

Esfuerzo

Tuberí

a de producción

Modelado térmico precisoAnáli

sis Confia

ble de la

vida de se

rvicio Dis

eño Critic

o de Pozos

Análisis Complejo del movimiento y esfuerzos de tubulares Utilización como aplicaciones autónomas o en Conjun tos Integrados

APLICACIONES DE WELLCAT

LandMark

WellCat 10

APLICACIONES CRITICAS PARA TEMPERATURA

1· Pozos – a presiones altas y temperaturas elevadas

2· Pozos en el Ártico o en aguas profundas

3· Tubería de producción con aislante

4· Diseño de lechada de cemento

5· Expansión de ruidos en el espacio anular (en pozos submarinos)

6· Cálculo de temperaturas sin perturbaciones a partirde datos de

registros

7· Diseño de pozos geotérmios

ANÁLISIS AVANZADOS

1· Pandeo avanzado y fricción

2· Terminaciones complejas

3· Pozos críticos

LandMark

WellCat 11

DETALLES ESPECIFICOS SOBRE EL

PROGRAMA WellCat

PRODUCCIÓN

1· Realiza simulaciones de presión y temperatura para operaciones de

producción, inyección, terminación y reparación.

2· Sus aplicaciones las siguientes:

Trabajos de simulación de fracturamientos y acidifi

cación Operaciones para el bloqueo de aguas

Producción de aceite, gas y agua

Operaciones de bombeo

neumático Operaciones con

tubería flexible

Inyección de Agua

Formación de hidratos y depósito de

parafinas Tubería de producción con

aislante

Operaciones en el Ártico

(permafrost) Operaciones terrestres y

Costafuera

Temperaturas y presiones de cierre de

pozos Circulación normal e invertida

Operaciones para matar

Cementación “squeeze” (a presión)

Localización de tapones de

cemento

Aplicación de presiones y temperaturas predichas en el análisis

de esfuerzos, pandeo y movimientos de tubulares

LandMark

WellCat 12

Detalles Específicos Del Programa WellCat

Perforación:

1· Ejecuta simulaciones de presión y temperatura en op

eraciones De perforación y cementación:

2· Sus aplicaciones incluyen las siguientes:

Determinación de temperaturas en los preventores y las líneas

de retorno

Determinación de agendas para las temperaturas en o

peraciones de cementación (en vez de las tablas API)

Cálculo de gradientes de temperatura sin perturbaciones a partir

de datos temperaturas de registros.

Cálculos hidráulicos

Utilización de temperaturas y presiones predichas e n el análisis

de pandeo y esfuerzos de tubulares

LandMark

WellCat 13

Detalles especificos del Programa WellCatProducción :

1· Realiza simulaciones de presión y temperatura en op eraciones

de producción, inyección, terminación y reparación.

2· Sus Aplicaciones incluyen las siguientes:

Trabajos de simulación de fracturamientos y acidifi

cación Operaciones para el bloqueo de aguas

Producción de aceite, gas y agua

Operaciones de bombeo

neumático Operaciones con

tubería flexible

Inyección de Agua

Formación de hidratos y depósito de

parafinas Tubería de producción con

aislante

Operaciones en el Ártico

(permafrost) Operaciones terrestres y

Costafuera Operaciones terrestres y

Costafuera

Temperaturas y presiones de cierre de

pozos Circulación normal e invertida

Operaciones para matar

Cementación “squeeze” (a presión)

Localización de tapones de

cemento

Aplicación de presiones y temperaturas predichas en el análisis

de esfuerzos, pandeo y movimientos de tubulares

LandMark

WellCat 14

Detalles Específicos del Programa WellCat

Tubería de revestimiento:

Realiza análisis de esfuerzos

triaxiales, uniaxiales y de pandeo

en sartas de tubería de

revestimiento.

Puede utilizar presiones y

temperaturas predichas a partir de

datos de perforación y producción

para llevar a cabo análisis o diseños

complicados

Incluye

numerosos

casos de

cargas

estándar

Análisis

fáciles de

sensibilid

ad

Sus aplicaciones incluyen lassiguientes:

Diseño o comprobaciones delmismo

Prevención de pandeo al

perforar el siguiente

inter valo en el pozo

Determinación de cargas

sobre cabezales de pozos

du rante la producción

Predicción de incremento

de la presión en el espaci o

anular en pozos

submarinos

Determinación de las

cargas máximas de tensión

en trabajos de simulación.

LandMark

WellCat 15

Detalles Específicos del Programa WellCat

Tubería de producción:

1· Realiza análisis triaxiales y uniaxiales,de esfuerzos,

movimientos y pandeo en sartas de tuberías de producción

2· Puede utilizar temperaturas y presiones predichas durante la

producción para ejecutar diseños o análisis complicados.

3· Incluye numerosos casos de carga estándar

4· Análisis de sensibilidad fáciles

5· Sus aplicaciones incluyen las siguientes:

Diseño y comprobaciones del mismo en tubería de

producción. Diseño de tubería de producción dual

Diversos tipos de empacadores

Análisis de pandeo durante la producción

Análisis del paso de herramientas

Predicción del incremento de presión en el espacio anular de

pozos submarinos

Determinación de cargas máximas de tensión durante la

realización de trabajos de estimulación.

LandMark

WellCat 16

FACTORES CONOCIDOS VS. INCÓGNITOS

¿CÓMO CONVERTIMOS A LOS FACTORES INCÓGNITOS EN

HECHOS CONOCIDOS?

1· ¿Bastará la intuición?

2· ¿Será suficiente la experiencia?

3· ¿En qué mitos creemos?

1· ¿Qué realidades ignoramos?

¿CUÁLES SON LOS BENEFICIOS?

2· En el caso de pozos ordinarios y críticos por igual, la seguridad y la

confiabilidad.

3· En pozos ordinarios – optimización de costos

LandMark

WellCat 17

Capítulo 2

FORMULACIÓN DE TUBERÍA DE

REVESTIMIENTO Y PRODUCCIÓN

Característica Fuente

Modelo Helicoidal Lubinski

Modelo Lateral (forma de S) Mitchell

Secciones de tubería de producción Hammerlindl

Fricción Mitchell

Cargas sobre empacadores Hammerlindl

Desviación Mitchell

Análisis de esfuerzos

Secciones cementadas No hay condiciones de

límite de deformación

Fricción Mitchell

Desplazamientos Axiales Análisis de elementos

finitos Mitchell

Esfuerzos y Desplazamientos Radiales Solución elástica de

y Tangenciales pared gruesa Lamé

Esfuerzos Axiales Derivados de

desplazamientos axiales

LandMark

WellCat 18

Esfuerzos de Flexión Lubinski & Mitchell

CRITERIOS DE FALLAS

Triaxiales Von Mises

(colapso) Uniaxial & Biaxial Boletín API 5C3

Conexión API Boletín API 5C3

Cedencia anisotrópica HIll

Conexión o grado patentado Elemento anotado por el

Usuario o tomado de la

libreríaLandMark

WellCat 19

ECUACIONES DE PANDEO

Todas las cargas de servicio deben evaluarse en lo referente a loa cambios en

el perfil de la carga axial, esfuerzo triaxial, movimiento de tubería, así como

el inicio y magnitud de pandeo. El pandeo ocurre si la fuerza que lo ocasiona,

es mayor que la de umbral o límite,

Conocida como la fuerza de pandeo de Paslay.

Fb Fa pi Ai po Ao

Donde:

Fb = fuerza de pandeo

Fa = fuerza axial real (de tensión positiva)

pi = presión interna

po = presión externa

Donde:

F p 4 w (sin ) EI r

Fp = fuerza de pandeo de Paslay

W = distributed buoyed weight of casing.peso de TR distribuido y sostenido por flotación

= ángulo de pozo

EI = rigidez de flexión en tubería

LandMark

WellCat 20

r = claro radial del espacio anular

1. Mitchell, R.F. “Effects of Well Deviation on He lical Buckling” SPE 29462, Proc 1995 Production Operations Symposioum, Abril 1995, pp. 189198

LandMark

WellCat 21

PANDEO CON FRICCIÓN

La fuerza de la fricción se opone a la dirección de l movimiento

Slackoff Internal CombinedPressure Loads FrictionLoads Upward

Downward UpwardMotion Motion

FrictionFriction Downward

Friction Downward

Upward

1. Distensionamiento (Slack –off)

2. Movimiento descendente (Downward Motion)

3. Cargas de Presión Internas ( Internal Pressure Loads)

4. Movimiento ascendente (Upward Motion)

5. Fricción ascendente (Friction Upward)

6. Cargas combinadas (Combined Loads)

7. Fricción descendente (Friction Downward)

8. Fricción ascendente (Friction Upward)

9. Fricción descendente (Friction Downward)

LandMark

WellCat 22

1· La fuerza de contacto se calcula apartir del pandeo

2· Fuerza de fricción = Coeficiente defricción x fue rza de contacto

La dirección de la fuerza de fricción se determina por medio de los

desplazamientos de pandeo

1· Los desplazamientos de pandeo

mencionados se determinan a partir

de fuerzas que generan las

condiciones de carga. Dichas fuerzas

junto con los desplazamientos

citados se resuelven en forma

simultánea.

INCREMENTO DE PRESIÓNDEL ESPACIO ANULAR.

LandMark

WellCat 23

P3 P2 P1

The increases in annular temperatures, Tai,cause the fluids in the annuli to expand. Since the fluids are trapped in enclosed spaces, this will result in pressure increases.

The increases incasing or tubingtemperatures, Tpi,cause the pipes toradially expand.

(Explicación en Español de los textos de esta grafica)

The increases in annular pressures compress the fluids and radially deform the annular walls. Thecomposite stiffness of pipe, cement sheath and formation must beconsidered.

The equilibrium pressure changes, Pi, must be iteratively calculated so that the fluid volume change equals the annular volume change in each annulus.

1. Los incrementos en las temperaturas delos espacios anulares, ocasionan que los fluidos en los espacios que también son espacios anulares, se expandan. Puesto que dichos fluidos se encuentran atrapadosen espacios confinados, esto dará como resultado incrementos en la presión.

2. Los incrementos y las temperaturasde la tubería de revestimient

o o lade

producción,

ocasionan

una expansión radial en los tubos.

3. Los incrementos en las

presiones de los espacios

anulares comprimen los

fluidos y reforman a las

paredes de

los espacios

anula

res en

forma radial. Se

LandMark

WellCat 24

debe considerar la rigidez combinada de la tubería, la funda de cemento y la

formación.

Los productos WELLCAT (en tuberías de revestimiento y producción)

calculan el incrementos de la presión del espacio a nular. Sin embargo,

solamente pueden realizar el análisis de una sola arta,s por consiguiente de lo

anteriormente expuesto se desprenden estas suposiciones de simplificadas:

1· La tubería de revestimiento rodeada por una funda de cemento, es

radialmente rígida.

2· La TR sin cementar puede modelarse ya sea, como perfectamente rígida

o libre de expandirse radialmente como si no ocurriera ningún

incrementos por fuera de la misma.

El producto WELLCAT MultiString, (para sartas múltiples) calcula el

incremento de la presión en cada uno de los espacio s anulares de manera

simultánea.

CARGAS DE FLEXIÓN: AXIALES

LandMark

WellCat 25

El esfuerzo en el diámetro externo de la tubería, es puede expresar como:

bED

2R

Donde:

b= esfuerzo en la superficie exterior de la tubería

E= módulo elástico

D= diámetro nominal externo

R= radio de curvatura

Este esfuerzo de flexión se puede expresar como fue rza axial equivalente, de la manera

siguiente:

Fb E

D /LAs

360

Donde:

Fb = fuerza axial debido a la flexión

/L = severidad de pata de perro ( º/ unidad de longitud)

As = área sección transversal

Esta carga de flexión se superpone a la distribució n de la carga axial como un efecto local. Los factores de seguridad axial reportados, por los productos WELLCAT incluyen en el efecto citado.

LandMark

WellCat 26

ECUACIÓN DEL EFECTO TRIAXIAL

El “Esfuerzo Triaxial” no es en realidad un esfuerz o como tal. Se trata más

bien de un valor teórico que permite la comparación de un estado general

tridimensional de esfuerzos, con un criterio de falla uniaxial (resistencia a la

cedencia). El esfuerzo triaxial se basa en la teoría de “distorsión de la energía

deformada” de Henckyvon Mises, y es una función de las diferencias entre los

esfuerzos principales. Al esfuerzo triaxial se le llama a menudo la teoría

“esfuerzo von Mises equivalente” (VME).

Si el esfuerzo triaxial rebasa la resistencia a la cedencia, esto indica una falla tambiénpor cedencia. El factor de seguridad triaxial es la relación entre la resistencia a lacedencia del material y el esfuerzo triaxial.

Criterio de Von Mises:

Yp VME 1

2 z 2 r 2 r z 2 1 2

Donde:

Yp = resistencia a la cedencia mínima

VME = esfuerzo triaxial

z = esfuerzo axial

= esfuerzo tangencial

r = esfuerzo radial

LandMar

WellCat 27

r

z

LandMark

WellCat 28

GRÁFICA DE CRITERIO TRIAXIAL DECEDENCIA

Suponiendo que, z y >> r y ajustando el esfuerzo triaxial igual a la

resistencia a la cedencia, se obtiene como resultado la siguiente ecuación elíptica:

Yp z 2 z 2 1 / 2

Este es el criterio biaxial aplicado en el Boletín 5C3 de API. que considera el efecto de la tensión sobre el colapso. Así mismo también se utiliza para caracterizar el efecto de la carga axial sobre la resistencia al estallamiento según el API (Método Biaxial de Barlow).

La gráfica de esta elipse permite una comparación directa del criterio axial

con las clasificaciones del API. Las cargas que caen dentro de la envolvente

del diseño cumplen con los criterios de éste.

LandMark

WellCat 29

1. Efecto presión interna lso

2. Estallamiento

3. Triaxial

4. Tensión

5. Compresión + Estallamiento

6. Tensión + Estallamiento

7. Compresión + colapso

8. Tensión + colapso

9. Colapso

10. Tensión efectiva kips

LandMark

WellCat 30

MODELO DE TRANSFERENCIA DE CALOR

Y FLUJO DE FLUIDOS(Producción y Perforación)

1. Tubería de producción

2. Tubería de revestimiento

3. Corriente de flujo

4. Espacios Anulares

5. Pozo

6. Nivel de superficie

7. Temperaturas fijas

8. Temperaturas fijas

LandMark

WellCat 31

1· Metodología de análisis nodal

2· Modelo térmico nodal variable otransiente

3· “Casi estado estacionario”

ecuaciones de flujo ^ no se

consideran los efectos de

acumulación de masa y

propagación de pes o.

4· Simetría con el eje ^ transferencia

de calor radial totalmente

uniforme y concéntrica.

LandMark

WellCat 32

EFECTOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

CONDUCCIÓN DE CALOR VARIABLE O TRANSIENTE

RADIACIÓN POR CONVECCIÓN LIBRE Y FORZADA

Fluido Fluyente

1· Convección Vertical Libre y Forzada

2· Conducción de calor vertical y radial

3· Cambio de Fase

4· Disipación por Fricción

Pozo

1· Conducción de Calor Vertical y Radial

2· Convección Natural en el espacio anular

3· Cambio de Fase en el espacio anular

Formación

1· Conducción de Calor Vertical y Radial

2· Cambio de Fase

LandMark

WellCat 33

TÉCNICAS DE SOLUCION NUMÉRICA

1. MODELO 2. FORMULACIÓN 3. MÉTODO DE

SOLUCIÓN

MODELO FORMULACION MÉTODO DE SOLUCIÓN

Corriente de Flujo: Balance Dirección alterna implícitatérmico

Implícito radialmente

TérmicaPozo: Balance térmico Explícito verticalmente

Formación: Conducción de Diferencia DefinidaFourrier Implícito radialmente

Explícito verticalmente

Método de Residuos

Flujo Ecuación de Momento ponderados Implícitos

Integral

LandMark

WellCat 34

PROPIEDADES DE FLUJO / TÉRMICAS

MATERIAL PROPERTIESWater Temperature and Pressure dependent:Water Based Muds Viscosity (power law for WBM & OBM)Oil Based Muds DensityBrines Specific heat (constant for oil & water)Foam Fluids Thermal conductivity (constant for oil & water)

Temperature and pressure dependent:ViscosityDensitySpecific heat

Gas/Air Thermal conductivityThermodynamic Models:

SoaveRedlichKwongBenedictWebbRubin with Starling orLee & Kessler modifications

From Keenan and Keyes Steam Tables:Pressure/temperature

Steam Specific heatEnthalpy

ASME transport propertiesTemperature and pressure dependent:

ViscosityDensitySpecific heatThermal conductivity

Multiphase GOR, WORGasOilWater Thermodynamic Models:

Black oilVLE Compositional (PengRobinson)

Twophase pressure drop correlations:Beggs & Brill, Orkiszewski, Duns & Ros,Hagedorn & Brown, and Gray

Constant:Formation DensityCement Specific heat (different for frozen soil)Steel Thermal conductivity (different for frozen soil)

Latent heat in formation

LandMark

WellCat 35

1. MATERIAL

Agua

Lodos base agua

Lodos base aceite

Salmuera

2. PROPIEDADES2. PROPIEDADESDensidadCalor específico (constante paraAceite y agua)

LandMark

WellCat 36

2. PROPIEDADES

Dependiente de presión y temperatura

Viscosidad (Ley de potencias para lodos base agua y lodos base aceite.

Densidad

Calor específico ( constante para agua y aceite)

Conductividad térmica ( constante para agua y aceite)

3. GAS / AIRE

4. Dependiente de presión y temperatura

Viscosidad

Densidad

Calor específico

Conductividad Térmica

Modelos termodinámicos:

SoaveRedlichKwong

Benediict –WebbRubin y Starling o modificaciones L ee & Kessler

5.VAPOR Tablas de Vapor Keenan y Keyes

Presión /temperatura

Calor específicoEntalpiaPropiedades de transporte ASME

6. MULTIFASE Dependiente

LandMark

WellCat 37

GAS – ACEITE – AGUA Temperatura y PresiónViscosidadCalor específicoConductividad térmicaGOR, WORModelos termodinámicosAceite NegroComposicional VLE (PengRobinson)Correlaciones de caída de presiónbifásicaBegg & Brill, Orkiszewski, Duns& Ros, Hagedom & Brown yGray.

7. FORMACIÓNCEMENTO Constante:ACERO DensidadCalor específico (distintos para suelos congelados)

Conductividad térmica (diferente al para suelos congelados)

Calor latente en formación

LandMark

WellCat 38

TRANSFERENCIA DE CALOR

COSTAFUERA

LandMark

WellCat 39

1. Brecha de aire

2. Transferencia de Calor: convección de aire libre y forzada

3. AMBIENTE EN SUPERFICIE

4. Profundidad de fondo marino

5. AMBIENTE EN EL AGUA

6. TRANSFERENCIA DE CALOR.

CONVECCION LIBRE Y FORZADA DE AGUA MARINA

7. RISER, ( Tubería de elevación) (aislante para diámetro externo)

8. LECHO MARINO

9. Terminación de pozos

h = COEFICIENTE DE PELÍCULA

T = TEMPERATURA DEL RISER

LandMark

WellCat 40

PERFIL DE TEMPERATURA DE

FLUIDO EN

CIRCULACIÓN

LandMark

WellCat 41

1. Gasto 477 gal / min

Tubería de producción: 4 ½”

Tubería de revestimiento

2. Sin perturbar

3. Datos medidos

4. Espacio anular: Circ 0.25 hrs

Tubería de producción: Circ 0.25

5. Temperatura, grados F

6. Profundidad

LandMark

WellCat 42

TEMPERATURAS DE FLUJO MEDIDAS EN POZOS

PRODUCTORES DE GAS

0

Gas Well Production1000

Flow Rate 4.8 MMCFPDFBHP 3550 psi

2000

3000

4000

Depth, Ft

5000

6000

7000

8000 Geothermal

9000Measured

Computed

100000 50 100 150 200

Temperature, deg F

LandMark

WellCat 43

1. Producción en pozos de gas

2. Gasto 3.8 MMCFPD FBHP 3550 psi

3. Geotérmicos

4. Medidos

5. Computados

6. Temperatura grados F

LandMark

WellCat 44

TEMPERATURAS DE CIERRE MEDIDAS EN POZOS

PRODUCTORES DE GAS

0

1000

2000

3000

4000

Depth, Ft 5000

6000

7000

8000

9000

100000

Geothermal

Shut in1 DayShut in8 days

50 100 150 200250

Temperature deg F

1. Profundidad

2. Ge

otérmico

3. Cierre por un día

LandMark

WellCat 45

4. Cierre por 8 días

5. Temperatura grados F

LandMark

WellCat 46

COMPARACIÓN DE DATOS

MEDIDOS EN CAMPO

PREDICCIONES DE TEMPERATURAS EN POZOS

LandMark

WellCat 47

1. Condiciones en pozos

2. Profundidad

3. Gasto

4. Entrada

5. Tubería de producción

6. Fluido 8.8 partes por galón de agua

7. Temperatura de fluidos en fondo de pozo, grados

F 8. Temperatura en pozos Datos de campo

9. Tiempo de inyección Horas

LandMark

WellCat 48

LandMark

WellCat 49

Capítulo 3

IniciandoEn esta sección del curso usted se familiarizará con algunas de las características básicas del WellCat. Discutirá los tipos de archivos que usa el WellCat y cuándo utilizará cada uno de ellos. También aprenderá cómo configurar el espacio de trabajo.

Inicialmente abrirá un archivo de análisis que contiene la información ingresada por usted.Utilizará estos datos para discutir las características en el WellCat que son mejorilustradas usando un archivo que ya contiene información, en v ez de que le requieran queusted ingrese los datos en este punto de su capacitación. Después de que haya sidoexpuesto a algunos de los aspectos del WellCat, cerrará el archivo de análisis que estabautilizando. A continuación, creará un archivo de plantilla.

Los archivos de plantilla son un medio conveniente de configurar el software para usar losestándares, inventarios y configuraciones de espacio de trabajo preferentes (pestañas, gráficos, opciones, etc.) de su compañía. Una vez ueq la plantilla haya sido creada, ésta se puede aplicar a cualquier archivo de análisis que haya creado. Usted continuará y configurará el archivo plantilla en el siguiente capítulo “Usando Inventarios” en la página 59. El archivo de plantillas se aplicará al archivode análisis que creó en el capítulo titulado“Definiendo la Información del Pozo y de la Formaci ón”, en la página 83.

Consulte la sección “Iniciando” en la página 25 par a una lista de pasos de flujo de trabajo que será cubierta en este capítulo.

En este capítulo usted:

1· Se familiarizará con los archivos usados en WellCat 2· Se familiarizará con el diagrama completo de WellCat 3· Tendrá acceso a la ayuda en línea 4· Personalizará su espacio de trabajo usando las opciones de pestañas, unidades y

configuración 5· Creará un archivo de plantilla usando el espacio detrabajo que ha personalizado.

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WellCat 50

Iniciando WellCat

Barra de Título

Barra

de Menús

Barra deHerramientas

Ejercicio de Clase: Iniciando WellCat

Inicie el software WellCat haciendo doble clic al icono de WellCat localizado en elescritorio.

Usted puede iniciar el WellCat en dos maneras:

1· Use el Menú Start/Inicio. Seleccione WellCat usando Landmark Drilling & WellServices > Tubulares > WellCat.

2· Haga doble clic sobre cualquier atajo que usted haya configurado en el escritorio

La primera ventana que aparecerá cuando inicia WellCat es similar a la que está desplegada. En este momento, hay pocas opciones del menú disponibles y la mayoría de los botones de la barra de herramientas no están activos para uso. Usted debe abrir un archivo existente o crear un archivo nuevo para expandir las opciones de la barra de menú o para activar los botones adicionales de la barra de herramientas.

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WellCat 51

Archivos y Plantillas

¿Cuáles tipos de Archivos Usa WellCat?

Extensión de archivo Cuál tipo de Archivo se Usa Para:*.WCD Archivos de Pozos usando WellCat*.WCT Archivos de Plantillas creados usando WellCat*.WPA Archivos de Información del WellCat DOS*.RPT Archivos de Reportes creados usando WellCat*.DLL Archivo de Biblioteca de Enlace Dinámico*.DXT Archivo de plantillas de intercambio de datos (DEX)*.DXD Archivos de importar/exportar intercambio de Datos (DEX)*.HLP Archivos de Ayuda*.SCK Archivos de Pozos creados usando StressCheck. También

denominados Documentos.*.LIB Archivos que contienen la biblioteca de datos de inventario.*.PDF Archivo de sólo lectura de Adobe Acrobat

Ejercicio de Clase: Localizaciones de Archivos

Utilice el cuadro de diálogo Localizaciones de Archivos de Datos (File > Data FileLocations) para ayudarlo a localizar en dónde se almacenan a lgunos de estos archivos.

Usando los Archivos de Plantillas

¿Qué es un Archivo de Plantillas?

Los archivos de plantillas contienen datos comunes que pueden ser usados y reusados como defaults para análisis futuros. Los datos por default pueden ser ingresados y guardados en el archivo de plantillas. Típicamente, un archivo de plantillas no contendrá datos específicos del pozo ni datos que sean dependientes de profundidad. Las plantillas son usadas para describir las prácticas genéricas ylos parámetros para casos generales. Por ejemplo, las plantillas pueden ser usadas para configurar operaciones de configuración por default distintivamente usadas por una compañía de operaciones.

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WellCat 52

Abriendo un Archivo de Plantillas Existente

Use File > Open para abrir un archivo de plantillas existente. Los archivos de plantillas deWellCat tienen la extensión WCT.

Se desplegará unalista de archivos deplantillas existente

Seleccione WellCatTemplates como eltipo de archivo.

Guardando un Archivo de Plantillas

Después de que ha abierto y tal vez cambiado un archivo de plantillas, usted puede guardarel archivo usando el nuevo nombre. En esta manera, puede crear diferentes plantillas parasatisfacer varios requerimientos. Use File > Save As para guardar la plantilla.

Especifique el nombre del archivo de plantillas

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WellCat 53

Creando un Archivo de Plantillas

Usted creará un archivo de plantillas posteriorment en este capítulo, en la sección titulada “Creando un Archivo de Plantillas” en la página 35.

Usando Archivos de Análisis

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WellCat 54

Archivos de Análisis WPI

Los archivos con la extensión WPI contienen datos d e WellCat que fueron creados con laversión inicial DOS de WellCat. Estos archivos de d atos pueden ser abiertos con laversión actual de WellCat.

Archivos de Análisis WCD

Los archivos con la extensión WCD contienen datos d e análisis del WellCat. Estos archivos contienen datos de operaciones, datos del agujero del pozo, y todos los otros datos que han sido ingresados y guardados al archivo. Los archivos de análisis son diferentes de los archivos de plantillas. Los archivos de análisis están basados en un archivo de plantillas.Un archivo de plantillas se usa para configurar inventarios, pestañas, preferencias de gráficos, configuración del sistema de unidades, y otras part idas como estas. Una vez que se ha creado el archivo de plantillas, éste se puede aplicar a cualquier archivo de análisis que haya creado. Por ejemplo, si siempre usa el mismo inventario de tuberías, configuración de pestañas de espacio de trabajo, preferencias de gráficos, y factores de diseño, usted puede especificar todos estos en un archivo de plantillas. Este archivo de plantillas puede ser aplicado a los archivos de análisis que usted creó, y por lo tanto se ahorrará el tiempo de reconfiguración del WellCat para que cumpla con sus n ecesidades. Consulte “Usando los Archivos de Plantillas” en la página 34 o en la ayuda en línea para más información.

Abriendo un archivo WCDLandMark

WellCat 55

Use File > Open para abrir un archivo WCD existente.

Se desplegará unalista de archivos WCD creadapreviamente. Haga clic en el archivo que quiere abrir.

Especifique el nombre del archivo de plantillas

Ejercicio de Clase: Abriendo un Archivo WCD

Use File > Open para abrir el archivo titulado ClassExample1.wcd. Como se discutió en “Iniciando” en la página 32, usted utilizará este rchivoa para familiarizarse con sus muchas características. Este archivo de análisis tiene datos que usted ya ingreso, y por lo tanto es útil para describirle alguna funcionalidad. Despuéscreará sus propios archivos de plantillas y de análisis.

Creando un Nuevo Archivo WCD

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WellCat 56

Use File > New para crear un nuevo archivo de análisis. Este archivo de análisis será usado para todo el análisis del WellCat.

Seleccione elarchivo de plantillas

ara usarlo como labase para el análisis desde lalista de plantillas

Guardando el Archivo de Análisis WCD

Use File > Save para guardar un archivo WCD que ya ha sido guardado una vez antes. Si usted está guardando el archivo por primera vez, use File > Save As. (Si seleccionó Save/Guardar y el archivo nunca ha sido guardado antes, Save As/Guardar Como será usado automáticamente en vez del otro).

Especifique el nombre del archivo que quiere usar.

Especifique el tipo de archivo como WellCat Document para guardar el archivo como un archivo WCD.

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WellCat 57

Diagrama de la Ventana Principal

La ventana principal de WellCat se muestra a continuación. En esta ventana, un esquema del pozo está actualmente desplegado. La ventana principal se usa para desplegar los diálogos de ingreso de datos, hojas de cálculos, resultados,y existen varias áreas distintivas dentro de la ventana principal como se muestra en la figura de abajo. La mayoría de estas opciones no están disponibles sólo después de que usted haya abierto o creado un archivo de análisis (WCD) o de plantillas.

Herr. de Editar Herr. de

Producto

Herr. de TítulosHerr. deImprimir

Herr. del Wizard

.Personalizar Herr. de

Herr. de Ayuda Herr. DespliegueIngeniería de Vistas

Herr. deMenú

Herr. deArchivos

Seleccione la sarta actual desde la l

ista de cascada o haga clic sobre este en el esq

uema.

Barra de Estado

Pestañas

Ejerciciode Clase: Usando la Ventana Principal

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WellCat 58

Revise cuidadosamente la Ventana Principal. En particular, observe la localización de las partidas identificadas en la gráfica anterior. Observe que Drill/Perforación es el módulo activo y que la sarta actual es la Tubería de Producción de 5”. Revise la configuración del pozo. Este es el pozo con el que usted estará trabajo durante el curso. Durante el curso, usted analizará varias cargas de perforación y de producción y sus efectos sobre las tuberías.

Lista del Wizard

Haga clic al botón Input para usar la lista wizard paraingresar partidas de información de datos. Si el botónInput no es seleccionado, la lista wizard se usa para accesar a resultados

Vaya a la forma prev

ia en la lista Wizard de formas de entrada o vistas de resultados

Vaya a la siguiente forma en la lista Wizard

Forma de entrada de datos actuales

La barra de herramientas del Wizard proporciona un fácil acceso a las formas de entradade datos comunes y las vistas de resultados. El Wizard le

proporciona una secuencia determinada de

formas de entrada para ayudarlo a asegurar que toda la información necesaria está especificada.

Todas las formas de entradaaccesadas usando el Wizardtambién pueden serseleccionadas desde losmenús Wellbore/Agujero,Operations/Operaciones,Loads/Cargas,Analysis/Análisis, yResults/Resultados.

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WellCat 59

Obteniendo Ayuda

Usando la Ayuda En Línea

El sistema de Ayuda sensible al contexto puede ser accesado en varias maneras:

1· Presionando F1 para visualizar Ayuda en la hoja de cálculo, gráficos, tabla ocuadro de diálogos activos.

2· Seleccionando Contents/Contenido o Search For Help On.../Búsqueda por AyudaEn... desde el menú Ayuda.

3· Seleccionando el botón en un cuadro de diálogos abierto.

Seleccionando el botón Help sensible a contexto y luego haciendo clic sobre la porción de la ventana para la cual usted desea la H elp/Ayuda (tal como un botón de la barra de herramientas o partida del menú). Esta característica no está disponible si un cuadro de diálogo está abierto.

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WellCat 60

El Help Contents/Contenido de Ayuda se muestra abajo

Clic Help Topics para desplegar la Tabla deContenido

Clic sobre un libro para ver los temas de ayuda asociados con esa partida. Luego clic sobre un tema de ayuda para verlo.

:

Clic a Back para ir al tema de ayuda anterior

Clic Print para imprimir eltema de ayuda actual

Clic a un tema para “saltar” a ese tema

Ejercicio de

Clase: Usando laAyuda En Línea

UseHelp>Contentsparaaccesar

la pantalla de Help Contents enlínea. Observe el botón deHelp Topics/Temas de Ayudaque proporciona el acceso a latabla de contenido de la ayudaen línea. Durante todo el curso,consulte la ayuda en línea sitiene una pregunta que no estéincluida en este manual.

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WellCat 61

Configurando el Espacio de Trabajo

Cerrando el Archivo de Análisis WCD

En este punto del curso, usted cerrará, sin guardarel análisis, el archivo de análisis con el que ha estado trabajando. No guarde ninguno de los cambios que haya hecho.

Ejercicio de Clase: Cerrando el Archivo WCD

Use File > Close para cerrar el archivo de análisis con el que ha stadoe trabajo. Noguarde el archivo porque no queremos guardar ninguno de los cambios que usted hayahecho al archivo.

Creando un Archivo de Plantillas

Los archivos de plantillas son un medio conveniente de configurar el software para usarlas configuraciones, estándares, inventarios y espacios de trabajos preferidos (pestañas,gráficos, opciones, etc.) de su compañía. Una vez ueq la plantilla haya sido creada, ésta sepuede aplicar a un archivo de análisis cuando lo cree. Una vez que el archivo de análisishaya sido creado, usted no puede cambiar la plantilla que éste usa. Consulte “¿Qué es unArchivo de Plantillas?” en la página 34 para más información.

Ejercicio de Clase: Creando un Archivo de Plantillas

Use File > New para crear un archivo de plantillas. Fundamente la plantilla en la plantilla normal. Durante el resto de este capítulo, así como en el siguiente capítulo Usando Inventarios usted configurará la plantilla que usaremos para le curso de capacitación. En el archivo de plantillas, usted configurará las pestañas, opciones de gráficos, y otras preferencias del usuario de WellCat, que utilizarádurante toda la clase.

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WellCat 62

Usando Pestañas

Las Pestañas se usan para proporcionar un acceso rápido y fácil a ambos datos de entrada y salida. En cualquier pestaña, usted puede tener acceso a cualquier hoja de cálculos, gráfico o esquema disponible en cualquier menú.

Actualmente sólo existe una Clic derecho en el área de la pestaña para accesaral menú depestaña pestañas de clic derecho. El menú de clic derecho se usa para crear,

renombrar, eliminar, reordenar o editar nombres de pestañas.

Añadiendo, Nombrando, y Ordenando las Nuevas Pestañas

Las Pestañas pueden ser creadas, renombradas, eliminadas y arregladas usando Tools > Tabs o usando el menú de clic derecho sobre pestañas.

Ejercicio de Clase: Añadiendo, Nombrando y Ordenando Nuevas Pestañas

Use el menú de clic derecho sobre pestañas para realizar las siguientes tareas.

1· Clic derecho sobre la pestaña existente denominada Tab1. 2· Seleccione Rename/Renombrar y asigne el nuevo nombre de Tab1 a Work. 3· Seleccione New desde el menú de clic derecho y añada una nueva pestaña. Asigne

a la pestaña el nombre Schematic/Esquema. 4· Añada pestañas adicionales y asígneles los nombres de

Configuration/Configuración, Deviation/Desviación, Formation/Formación,Drill/Perforación, Prod/Producción, Casing/TR, Tube/TP y MultiString/MultiSarta.(Use las opciones Izquierda y Derecha en el menú de clic derecho para cambiar elorden de las pestañas).

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WellCat 63

Especificando Opciones

Use las pestañas Tools > Options para personalizar las porciones del comportamiento de interfase de WellCat y los tipos de vistas, tales como hojas de cálculo de entrada, u hojas de cálculo de resultados y gráficos.

Estas preferencias no están almacenadas como partedel archivo de pozo activo o plantillas. En vez de eso, éstas afectan todos los archivos y son permanecen de una sesióna otra.

Especificando las Opciones Generales

Use la pestaña Tools > Options > General para personalizar la manera en que los datos serán desplegados en las vistas de resultados del gráfico y de la hoja de cálculo, para especificar el diagrama de impresión, y para especi ficar la frecuencia para respaldar automáticamente los datos mientras usted está trabajando.

Controla la apariencia de los documentos impresos

Controla el despliegue del título en las vistas gráficas

Especifique si un gráfico o hoja de cálculo es desplegada por default para las vistas con ambas opciones activadas.

Controla la frecuencia delos respaldos automáticos.

Ejercicio de Clase: Especificando las Opciones Generales

Use Tools > Options > General para personalizar las porciones del comportamiento de lainterfase de WellCat y los tipos de vistas (tales como hojas de cálculo de entradas, hojas de cálculo de resultados, o gráficos) para ajustarlos sus necesidades.

Especificando las Opciones de Ingeniería

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WellCat 64

El factor de seguridad normalizado es el factor de seguridad absoluto dividido entre el factor de diseño especificado en el cuadro de diálogos Loads DesignParameters, o elfactor de diseño especificado en un caso decarga apropiado de la pestaña Opciones. Alternadamente, usted puede activar o desactivar esta opción dando clic en ____ en la bar ra de herramientas de ingeniería

Use los botones de la Lista Wizard de Ingreso para indicar qué tan detallado qiere que sea la Lista Wizard.

Marque este cuadro de selección si quiere refinar la cuadrícula vertical para obtenermayor precisiónn en los rsultados de presión (y otros) de las operacones de Drill y Prod.

Especifique si las profundidades en los gráficos, hojas de cálculo y tablas a aplicar, se desplegaron usando valores de MD oTVD. Alternadamente, usted puede activar ydesactivar esta opción haciendo clic

en en la barra de herramientas de Ingeniería

El costo del acero K55 se usa para calcular los costos de tubería por default usados en la hoja de cálculosInventories > Pipes

Marque Specify Maximum Grid Spacing para refinar

selectivamente la cuadrícula vertical usada en la simulación sobre la parte crítica del pozopara obtener resultados más precisos.

Ejercicio de Clase: Especificando las

Opcionesde Ingeniería

Use Tools > Options > Engineering para personali

zar las funciones de ingeniería comunes para ajustarlas a sus necesidades. Para este curso, asegúrese de seleccionar:

1· Wizard de entradadetallada

2· Factores de seguridadabsolutos

3· Profundidades comoMD

4· 700 $/ton para el preciode la K55

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WellCat 65

Use la pestaña Tools > Options > Engineering para personalizar las funciones comunesde ingeniería, tales como el nivel de detalle de la Lista Wizard, desplegando los factoresde seguridad absoluto o normalizado, desplegando los valores MD o TVD en datos deresultados, y especificando el costo para el acero K55.

Este Use Refinement Algorithm/Use el Algoritmo de Refinamiento es típicamente útil cuando un gráfico preciso de densidad de equivalent de circulación (ECD) en una operación de perforación es de preocupación princip al. Éste produce una cuadrícula de simulación vertical más final sobre intervalos construidos y de caída en la trayectoria del pozo para reducir el error entre los valores de TVD interpolados linealmente y el TVD observado. También asegura que el tamaño de los bloques sucesivos de la cuadrícula no difiera grandemente. Esto resulta en valores enormemente mejorados de ECD en estos intervalos con mejora limitada a la presión y a otr os resultados.

Aplicando el Algoritmo de Refinamiento a los Pozos Verticales…

Seleccionar esta operación para un pozo vertical no tiene mayor efecto sobre el espaciamiento de la cuadrícula sin importar el valor de tolerancia de error.

En cualquier momento en que esta opción es seleccio nada, la cuadrícula vertical es escaneada en el paso final de la definición de cuad rícula para asegurar que la relación de tamaño de los siguientes bloques de la cuadrícula no rebasa los límites fijados (Rmax típicamente es igual a 2) o más reducido que su recíproco. La precisión de la simulación puede ser mejorada evitando la rápida variación del tamaño del bloque de cuadrícula.

Usar el Algoritmo de Refinamiento Incrementa el Tiempo de Cálculo…

Esta opción incrementa importantemente el tiempo de cálculo para todas las operaciones dePerforación y la de circulación de Producción. El t iempo del CPU para los cálculos se incrementa conforme el cuadrado del número de puntos de la cuadrícula vertical. La tolerancia de error puede ser ajustada para obtener un grado de refinamiento que sea suficiente para el cálculo actual.

Incrementar el Número de Bloques de Cuadrícula Vertical Incrementa el Tiempo de Cálculo…

Incrementar el número de bloques de cuadricula vertical incrementa el tiempo de cálculorequerido. El tiempo de CPU para cálculos se incrementa conforme al cuadrado del númerode bloques de la cuadrícula vertical.

Especificando las Opciones de GráficosLandMark

WellCat 66

Marque el cuadro apropiado para desplegar las líneas, losmarcadores de la cuadrícula, y la leyenda.

Ejercicio de Clase: Especificando las Opciones de Gráficos

Use la pestaña Tools > Options > Plots para personalizar las características comunes desplegadas en todos los gráficos según están desplegados en el cuadro de diálogo previo.

Especificando las Opciones de Hoja de CálculoLandMark

WellCat 67

Use la pestaña Tools > Options > Spreadsheet para personalizar la fuente usada en lashojas de cálculos y si la cuadricula es desplegadaen las hojas de cálculo de resultados.

Configurando las Unidades

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WellCat 68

Usando el Cuadro de Diálogo del Sistema de Unidades

El sistema de unidades inglesas y métrico seincluye con la instalación de WellCat.

Haga clic en Deletepara eliminar un sistema de unidades

Haga clic en New para crear un sistema de unidades

Use el cuadro de diálogoTools > Unit Systems para añadir, remover, editar y cambiar lossistemas de unidades. Un sistema de unidades está ntegradoi en cada documento. Todos lossistemas de unidades están almacenados en la biblioteca (por ej.: el archivoUNITSYS.DAT). Los archivos con la extensión .US ya no son necesarios.

Este cuadro de diálogo siempre contiene dos o más estañasp arregladas a lo largo de suesquina superior izquierda, una para cada sistema de unidades disponibles y almacenadasen la biblioteca. Las dos pestañas izquierdas siempre son unidades Inglesas y Métricas.Cuando se abre este cuadro de diálogo, la pestaña ueq contiene el sistema de unidadesasociado con el archivo de pozo activo queda seleccionada. Para cambiar a un sistema deunidades diferente, simplemente haga clic a otra pestaña y luego haga clic a OK.

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WellCat 69

Creando un Sistema de Unidades

Para crear un sistema de unidades:

1. Abra el cuadro de diálogo de Unit System/Sistema deUnidades. (Tools > UnitSystem)

2. Clic sobre el botón New.

3. Escriba un nombre para el sistema de unidades.

Seleccione la basepara el sistema deunidades desde la listade botón de gota

4. Clic a OK. Usted puede seleccionar de entre una gran variedad de opciones deunidades para todos los parámetros físicos usados en WellCat.

Ejercicio de Clase: Creando un Sistema de Unidades

Use el cuadro de diálogosTools > Unit System para añadir, remover, editar y cambiar lossistemas de unidades. Clic al botón New para crear un sistema de unidades tituladoMyUnits. Fundamente el sistema de unidades en unidades Inglesas.

Cambiando las Unidades a Usos de Parámetros

Usted no puede cambiar las unidades usadas para un parámetro cuando está usando los sistemas de unidades por default. (Los sistemas de unidades por default son Inglesas y Métricos.) Sin embargo, usted puede cambiar las unidades a usos de parámetros cuando esté usando un sistema de unidades que haya creado.

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WellCat

Haga clic sobre el parámetroque quiere para cambiar las unidades de. En este ejemplo, Density (Fluid) quedará desplegado en psi/ft.

70

Desde la lista Units, seleccione las unidades que quiera que use elparámetro

E

S Seleccionando el Sistema de Unidades que Usted Quiere Usar

L

WellCat 71

Haga clic en la pestaña correspoidnete para elsistema de unidad queusted quiere usar. En este ejemplo, el sistema inglésserá usado porque es la pestaña activa (encima de las otras pestañas).

Ejercicio de Clase: Seleccionando el Sistema de Unidades que Usted Quiere Usar

Clic sobre la pestaña English/Inglesa para activar ese sistema de unidades. Clic a OK paraguardar su selección y cerrar el cuadro de diálogo.

El sistema de unidades activo es seleccionado haciendo clic sobre la pestañacorrespondiente. Cuando la pestaña es seleccionada, la unidad quedará desplegada en elcuadro de diálogo. Clic aOK para guardar su selección.

Usando el Cuadro de Dialogo de Convertir Unidades

LandMark

WellCat 72

Haga clic en la celda o campo que quiere para convertir las unidades. Haga clic a F4. Aparece el cuadro de diálogo Convertir Unidades. Seleccione la nueva unidad desde la lista Unit. Vea el valor convertido en el campo

Ejercicio de Clase: Usando el Cuadro de Diálogo Convertir Unidades

Accese a Wellbore > General. Haga clic en el campo Well Depth/Profundidad de Pozo. Presione el botón F4. En el cuadro de diálogo Convert Depth Units/Convertir Unidades de Profundidad, seleccione m. Visualice la unidad convertida en el campo Value/Valor. Clic aOK para cerrar el cuadro de diálogo. Observe que lasunidades en el cuadro de diálogo General no cambiarán.

Use el cuadro de diálogo Tools > Convert Unit para escribir o visualizar datos en cualquier unidad equivalente sin cambiar los sistemas de unidades actualmente en uso. Sóloel valor en la celda/campo seleccionado queda afectado. Cuando usted cierra este cuadro dediálogo, cualquier nuevo valor numérico seleccionad es escrito en el campo, pero el valor es desplegado en el sistema de unidades que ya estáen uso. Si quiere usar un nuevo sistema de unidades, debe usar Tools > Unit Systems, lo que cambiará los sistemas de unidades para todos los campos.

Para usar el cuadro de diálogo Convert Unit/Convertir Unidades, se debe seleccionar una celda de hoja de calculo o un campo de cuadro de diálogo que se pueda editar, y debe tener un valor asociado con un parámetro físico Tools( > Unit Systems). Para los valores por default, el programa despliega el valor apropiado para las unidades seleccionadas.

Personalizando las Vistas de Gráficos

LandMar

WellCat 73

Para cambiar las propiedades de un gráfico, haga clic al botón derecho del ratón cuando el gráfico o el esquema estén activos. Las opciones disponibles variarán dependiendo de la naturaleza del gráfico.

Haga clic derecho al botón del ratón y seleccioneProperties.

Ejercicio de Clase: Usando Gráficos

Active el módulo Casing/Tubería de Revestimiento haciendo clic sobre el icono ___.Abra el gráficoResults > Single Load > Safety Factors. Haga clic al botón derecho delratón y seleccione Properties/Propiedades. Revise las propiedades de la gráfica. Laspropiedades de la gráfica serán revisadas en los párrafos siguientes.

Cambiando las Propiedades del Gráfico

Todos los gráficos pueden ser modificados haciendoclic sobre el botón derecho del ratón mientras un gráfico está activo y luego seleccionando Properties/Propiedades.

Modificando los Títulos y Ejes del GráficoLandMark

WellCat 74

Use la pestaña Titles/Títulos para personalizar las etiquetas de los títulos y los ejes delgráfico usados en el gráfico.

Modifique el gráfico o títulos de la vista y nombres de los ejes seleccionando la pestañaTitles en el cuadro de diálogProperties.

Marque el cuadro Show Title/Mostrar Título si quiere desplegar un título en la gráfica

Marque el cuadro Specify Title/Especificar Título si quiere usar untítulo de su elección.

Ejercicio de Clase: Modificando los Títulos y los Ejes del Gráfico

Visualice las opciones disponibles, pero use los valores por default en el curso de capacitación.

Modificando y Controlando el Despliegue de la LeyendaLandMark

WellCat 75

Use la pestaña Legends/Leyendas para editar las etiquetas de las leyendas y para cambiar laetiqueta de leyenda desplegada entre las etiquetas editadas y por default.

Modifique y quite la selección a las partidas de leyendas al seleccionar la pestaña Legends.

Ejercicio de Clase: Modificando la Leyenda

Visualice las opciones disponibles, pero use los valores por default en el curso de capacitación.

Cambiando la EscalaLandMark

WellCat 76

Use la pestaña Scale/Escala para cambiar los escalamientos del eje y los pasos de lacuadrícula.

Use la pestaña Scaling/Escalamiento para cambiar lasescalas y el número de pasos en la cuadrícula para gráficas específicas

Ejercicio de Clase: Cambiando la Escala

Visualice las Opciones disponibles, pero use los valores por default en el curso de capacitación.

Acercamiento

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WellCat 77

También está disponible la facilidad de Zoom/Acercamiento a través de la característica declic derecho. Usted puede acercarse tanto como 10 veces para investigar las característicasespecíficas. Una características Restore/Restaurar permite que la vista sea restaurada a suconfiguración previa.

Seleccione el aumento deseado

Seleccione Restore/Restaurar para retornar al aumento anterior

LandMark

WellCat 78

Capítulo 4

Usando los Inventarios

Uno de los primeros pasos en el uso del WellCat es especificar los fluidos, tuberías, conexiones y otra información que será usada en el análisis. WellCat usa los inventarios para administrar mucho de estos datos. En esta sección del curso usted:

1· Definirá los fluidos que usará en el curso

2· Añadirá nueva tubería al inventario de tuberías

3· Definirá las nuevas clasificaciones de tubería

4· Definirá las conexiones propietarias

5· Definirá las propiedades de la formación

6· Continuará configurando la plantilla que creó en el capítulo anterior.

Consulte “Usando Inventarios” en la página 25 para ver una lista de los pasos del flujo de trabajo que serán cubiertos en este capítulo.

Usando el Inventario de Fluidos

LandMark

WellCat 79

El cuadro de diálogo de Fluids Inventory/Inventariode Fluidos usa varias pestañas paraespecificar las características del fluido que usted puede usar para construir los modelosde fluidos. Las pestañas son:

1· General: Use la pestaña General para especificar las propiedades del fluido comouna función de presión y temperatura.

2· Standard Muds/Lodos Estándares: Use la pestaña Standard Muds paraespecificar las características básicas de lodos de perforación simples o estándares.

3· Compositional Muds/Lodos Compuestos: Use la pestaña de Compositional Mudspara especificar las características básicas de las mezclas de lodos aceite/agua. Éstas pueden contener sólidos de alta densidad y/o baja densidad . Este tipo de lodo se usa en las operaciones de perforación Drill y en las operacion es de circulación Prod. También está disponible para su colocación arriba del cemento en la parte externa de las sartas de la tubería de revestimiento. El programa incluye los efectos de transferencia de calor de convección natural para los fluidos anulares.

4· Brines/Salmueras: Use la pestaña Brines para especificar las características básicas de la salmuera clara. El modelo determina la densidad y la viscosidad dependiente de temperatura y dependiente de presión.

5· Polymers/Polímeros: Use la pestaña Polymers para especificar las característicasbásicas de un fluido polímero, ya sea de reacción o sin rea cción.

6· Foams/Espumas: Use la pestaña Foams para especificar las características básicas de los fluidos de espuma. El programa modela la espuma donde un gas es mezclado con un fluido base agua que contiene un surfactante espumante. Los gases disponibles son aire saturado seco o húmedo, nitrógeno seco, dióxido de carbono, nitrógeno seco o saturado con agua, metano, o vapor de agua.

7· Cement Slurries/Lechadas de Cemento: Use la pestaña Cement Slurries para especificar las características básicas de la lechada de cemento. Estas características se usan para definir los trabajos de cementación a tra vés del cuadro de diálogos Primary Cementing/Cementación Primaria y Landing/Anclaje ( Wellbore > Cementing and Landing). También se usan para definir los trabajos de cementación de tapón de punto o cementación a presión a través de los cuadros de di álogo Prod and Drill Operations/Operaciones de Perf y Prod.

8· Standard Hydrocarbons/Hidrocarburos Estándares: Use la pestaña StandardHydrocarbons para especificar lo siguiente. Se puede incluir, en todos los casos, unafase húmeda.

. Gas seco o libre (Ecuación de Modelo de Estado pa ra una mezcla con lacomposición especificada)

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WellCat 80

. Gas disuelto en aceite, con o sin gas libre (Modelo de Aceite Negro con modelo EOS para gas libre)

. Aceite sin gas libre o disuelto.

1· VLE Hydrocarbons/Hidrocarburos VLE: Use la pestaña VLE Hydrocarbons para especificar las características básicas de los hidrocarburos en equilibrio vaporlíquido (VLE), incluyendo los componentes pesados. Usted puede especificar hasta veinte componentes pesados. El C7 e hidrocarburos superiores usualmente son combinados juntos en varios componentes pesados. Usted puede usar los campos de nombre o Comments/Comentarios para identificar cómo se combi nan los componentes pesados. Usted debe especificar el peso molecular para los componentes pesados. La gravedad específica es opcional y Wellcat calculará el valortípico con base en el peso molecular especificado. Aunque hasta 20 componentes pesados pueden ser ingresados, el motor de WellTemp combina estos en tres seudo componentes para usarlo en los cálculos del modelo VLE. Si tres o menos componentes pesados con ingresados, estos son usados como una información en los cálculos. Aunque, usted puede querer combinar los componentes pesados en tres o menos componentes antes de ingresar la información si quiere anular la combinación realizada dentro de We llCat.

2· FileDefined Hydrocarbons/Hidrocarburos Definidos por Archivo: Use lapestaña FileDefined Hydrocarbons para especificar las características del fluidohidrocarburo, incluyendo:

. Fracción del hidrocarburo que es líquido

. Temperaturas y presiones a las cuales se tomaron las mediciones

. Propiedades de la fracción vaporfase

. Propiedades de la fracción líquidofase

Definiendo los Fluidos Generales

LandMark

WellCat 81

Las propiedades de los fluidos (densidad, PV y YP) varían con la temperatura y la presión. WellCat incluye correlaciones basadas en la variación del agua y el diesel para calcular esta dependencia. En la mayoría de los casos, las predicciones de temperatura no son una función fuerte de las propiedades de los fluidos, n o obstante las predicciones de presión lo podrían ser (especialmente cuando la caída de presión por fricción es alta). La viscosidad se usa para determinar el régimen de flujo y cuando elflujo abajo en la tubería de producción está en el régimen laminar o de transición, la transferencia de calor puede ser sensible a la viscosidad. Use la pestaña de General Fluid/Fluido General en estos casos.

Para insertar otra presión, haga doble clic directamente debajo de la última presión ingresada, y aparecerá uncampo de entrada

Los datos de temperatura desplegados corresponden a la presión seleccionada.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Fluidos Generales

Accese a la pestaña Inventories > Fluids > General. Defina dos presiones y la temperatura asociada, la densidad, la PV y el YP. Los datos para 250 psig están desplegados arriba. A 550 psig, aplicará la siguiente temperatura, densidad, PV y YP.

1· 150 grados F, 12.45 ppg, PV = 28.0 y YP = 25.0 2· 175 grados F, 12.40 ppg, PV = 27 y YP = 23.0

Definiendo los Lodos de Perforación Estándares

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WellCat 82

Use la pestaña Inventories > Fluids > Standard Muds para especificar las característicasbásicas de los lodos de perforación simples o estándares.

Si quiere especificar lodos más complejos y detallados como aquellos que contienen sólidosde alta o baja densidad, seleccione la pestaña Compositional Muds desde el cuadro dediálogoInventories > Fluids.

Seleccione la pestaña que corresponda al tipo de fluido quequiere definir. La pestaña Standard Muds está actualmenteseleccionada.

Para definir un fluido nuevo, escriba un nombre en el espacio vacío inmediatamente debajo de la última entrada. Una vez que el nombre del fluido es especificado, puede hacer clic sobre éste y arrastrarlo a una nueva ubicación en la lista.

La viscosidad plástica y el punto de cedencia varían con la temperatura y la presión. Ingrese la temperatura de referencia para estas propiedades de ingreso. La presión de referencia se asume como atmosférica. La viscosidad plástica y el punto de cedencia son importantes cuando el fluido se usa como fluido fluyente. Estas propiedades son menos sensibles para fluidos anulares.

Seleccione PVT Correlation para usar la correlación proporcionada por el software WellCat, o selecciona PVT Table para especificar explícitamente cómo varí a la densidad del fluido con la temperatura y la presión.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Lodos de Perforación Estándares

Accese la pestaña Inventories

> Fluids

>StandardMuds.Definalos

lodos enlistados en la siguientetabla. Para definir un lodo,especifique el nombre en lalista Name/Nombre y luegoespecifique las propiedades dellodo. Todos los fluidos usan laPVT Correlation/Correlaciónde PVT.

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WellCat 83

Nombre Comentarios Temp. Densidad, Tipo Densidad PV YP, Temp°F ppg de de Base, cp lb/ft °F

Base ppg 100ft2

9.00 PPG 9.00 PPG WBM 70 9.00 Agua 8.33 8.02 7 120WBM

10.8 PPG 10.8 PPG OBM 70 10.8 Aceite 7 14.28 7 120OBM para perforar

agujero de 22”12.70 PPG 12.70 PPG OBM 70 12.7 Aceite 7 18.08 7 120

OBM para agujero de 17½”, UR 20”

15.10 PPG 15.10 PPG OBM 70 15.1 Aceite 7 22.88 7 120OBM para perforar zonas

de altapresión/salinas

13.10 PPG 13.10 PPG OBM 7 13.1 Aceite 7 18.88 7 120OBM

13.35 PPG 13.35 PPG OBM 70 13.35 Aceite 7 19.38 7 120OBM para perforar debajo

de sección salina14.80 PPG 14.80 PPG OBM 70 14.8 Aceite 7 22.28 7 120

OBM15.7 PPG 15.7 PPG OBM 70 15.7 Aceite 7 24.08 7 120

OBM para perforar zonainferior de alta

presión14.10 PPG 14.10 PPG OBM 70 14.1 Aceite 7 20.88 7 120

OBM para perforar zonade producción

inferior

Definiendo Salmueras

Use la pestaña Inventories > Fluids > Brines para especificar las características básicas de la salmuera clara. El modelo determina la densidad y viscosidad dependiente de temperatura y dependiente de presión.

El programa proporciona los valores por default con base en las prácticas comunes en campo. Para las salmueras CaBr2, la suposición por default es que la salmuera es generada mezclando 11.6 ppg de salmuera CaCl2 con 15.1 de salmuera CaCl2CaBr2. Esto minimiza la cantidad de CaBr2 en la salmuera. Una técnica similar se usa para las salmueras ZnBr2 donde 19.2 de salmuera ZnBr2 mezclada es combinada con 15.1 de salmuera CaCl2CaBr2 para obtener la densidad deseada.

Como una alternativa, si se añaden viscosificadores o sólidos a la salmuera clara, el modelo del lodo de perforación base agua del programa prob ablemente deberá ser usado para modelar con precisión la reología del fluido. Use l a pestaña Inventories > Fluids >Compositional Muds.

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WellCat 84

Seleccione la pestaña que corresponda al tipo de fluido que quiere definir. La pestaña Brines está actualmente seleccionada.

Ejercicio de Clase: Definiendo Salmueras

Accese a la pestaña Inventories > Fluids > Brines. Defina las salmueras enlistadas en la siguiente tabla. Para definir una salmuera, especifique el nombre en la lista Name y luego especifique las propiedades de la salmuera. Todas las salmueras que usted está definiendo usan PVT Correlation.

Nombre Comentarios Tipo Densidad, Temperatura deppg Reología

°F10.00 PPG 10.00 PPG Salmuera CaCl2 10 120Salmuera fluido de terminación9.2 PPG 9.2 PPG Estimulación NaCl 9.2 120

Fluido de Ácido Fluido Ácido modelado comoSalmuera

Definiendo Polímeros

Use la pestaña Inventories > Fluids > Polymers para especificar las características básicas de un fluido polímero de reacción o sin reacción. L os polímeros, fluidos fluyentesbase

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agua, se usan principalmente para la simulación de inyecciones de fracturas a altavelocidad.

Seleccione la pestaña que corresponde al tipo de fluido que quiere definir.La pestaña Polymers está actualmente seleccionada .

Para más información sobrelos polimeros de reacción y sin reacción, consulte Polímeros de Reacción” en la página 66 y “Polímeros sin reacción” en la página 67.

Ejercicio de Clase: Definiendo Polímeros

Accese a la pestaña Inventories > Fluids > Polymers. Para definir un polímero especifiqueel nombre en la lista Name y luego especifique las propiedades del polímero.

Defina un fluido polímero denominado 9.0 ppg Frac Fluid Non Reacting Polymer. Estefluido tiene una densidad de 9.0 ppg y sin reacción . El gasto de flujo de referencia es de320.9 gal/min, el diámetro de referencia es 4.040 pulgadas, y la caída de presión porfricción es de 6.8 psi/100 ft. n’ y k’ son 0.6499 y 0.3514 respectivamente. La temperaturaes de 120 grados F.

Polímeros de Reacción

Los fluidos polímeros son fluidos base agua. El fluido polímero combina la reología de laley de potencia estándar de WellCat con un modelo para el incremento de la viscosidaddebido a reacciones químicas. El número n’ no tiene dimensión; las unidades K’ son libras

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WellCat 86

(segundos)n’ por 100 pies2. Se usa el modelo de factor de fricción generalizado de Dodge y Metzner.

WellCat calcula el incremento de viscosidad con base en los coeficientes del agujero y del yacimiento y el incremento varía en ambos con el tiempo y la temperatura. Si todos los coeficientes son de cero, entonces el fluido se comporta como un fluido de ley de potencia estándar. El programa divide el volumen del fluido inyectado en incrementos en la cuadrícula y mantiene el seguimiento del tiempo ya que un incremento determinado entró en el agujero. Así, el tiempo cero para un incremento de fluido determinado es ingresado en el agujero; este razonamiento es consistente con un razonamiento de “mezcla al vuelo” para el gel polímero.

La forma básica del incremento de viscosidad (a una temperatura constante) es unincremento lineal hasta un tiempo de reacción, y lu ego un incremento exponencial despuésdel tiempo de reacción debido a la reacción química . La velocidad de incremento esdiferente para el flujo en una tubería de producció n vs. flujo en un yacimiento, asídiferentes coeficientes son proporcionados.

El siguiente cuadro de diálogo se usa para especificar la información acerca de lospolímeros de reacción. Se puede accesar a éste desde la pestaña Inventories > Fluids >Polymers dando clic al botón Properties/Propiedades cuando el tipo de polímero esespecificado como reactivo.

Polímeros Sin Reacción

Use el cuadro de diálogo NonReacting Polymer Properties/Propiedades del Polímero SinReacción para especificar los datos de referencia q ue el programa usa para correlacionar elfactor de fricción Blasius.

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1· Diámetro 2· Gasto de flujo (Circulación de Líquidos) 3· Gradiente de caída de presión

Ejercicio de Clase: Definiendo los Polímeros Sin Reacción

Haga clic al botón Properties y especifique las propiedades del polímero sin reacción según se describió arriba.

Definiendo las Lechadas de Cemento

Use la pestaña Inventories > Fluids > Cement Slurries para especificar las características básicas de la lechada de cemento. Estas características se usan para definir las cementaciones a través del cuadro de diálogo Primary Cementing and Landing (Wellbore >Cementing and Landing). También se usan para definir las cementaciones con tapón en sitio o cementaciones a presión a través de los cuadros de diálogos de Prod and Drill Operations.

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Seleccione la pestaña que corresponde al tipo de fluido que quiere definir. La pestaña Cement Slurries está actualment seleccionada.

Neat “G” y Neat “H” son cementos por default incluidos por WellCat.

Se requieren cuando menosdos lecturas de Fann. Laslecturas de Fann son referidas como presiónatmosférica y temperatura de prueba que especifique. La reología de la lechada variarácon la temperatura y la presión durante la simulaciónde colocación

Ejercicio de Clase: Definiendo las Lechadas de Cemento

Accese a la pestaña Inventories > Fluids > Cement Slurries. Defina las lechadasenlistadas en la siguiente tabla. Para definir una lechada de cemento, especifique el nombreen la lista Name y luego especifique las propiedades de la lechada de cemento.

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Nombre Comentarios Temperatura Densidad Densidad R300 R200 TemperaturaDensidad ppg de Agua °F

°F de Mezclappg

15.6 PPG Lechada 15.6 70 15.6 8.33 100 90 120Lechada PPG12.5 PPG Lechada 12.5 70 12.5 8.33 90 85 120Lechada PPG11.2 PPG Lechada 11.2 70 11.2 8.33 90 85 120Lechada PPG14.0 PPG Lechada 14.0 70 14 8.33 98 89 120Lechada PPG

Definiendo Hidrocarburos Estándares

Use la pestaña Inventories > Fluids > Standard Hydrocarbons para especificar:

1· Gas seco o libre (Ecuación de Modelo de Estado para una mezcla con lacomposición especificada).

2· Gas disuelto en aceite, con o sin gas libre (Modelo de Aceite Negro con modeloEOS para Gas Libre)

3· Aceite sin gas libre ni disuelto.

Seleccione la pestaña que corresponde al tipo de fluido que quiere definir. La pestaña Standard Hydrocarbons está actualmente seleccionada.

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Use Gas para gas seco, Oil and Gas para fluidos con gas disuelto en aceite (con o sin gas libre), y Oil para aceite sin gas libre o disuelto. En todos los tipos, la presencia de una fase húmeda es opcional.

La gravedad del gas secalcula con base en la gravedad del gas de composición, o puede ser ingresada y luego se calcula Gas Composition.

Clic a Normalize para normalizar proporcional y automáticamente los porcentajes molares si no ha ingresado los porcentajes que suman hasta 100%. Los porcentajes de la compsoción del fluido debe sumar hasta 100%.

Los componentes pesados se espera que permanezcan en la fase vapor. La fase aceite, si fue especificada, tendrá otros componentes de hidrocarburo más pesados (no especificados aquí) que permanecerán en la fase liquido. En este sentido, la definición de componente pesado en este diálogo difiere de aquel en el modelo VLE.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Hidrocarburos Estándares

Accese a la pestaña Inventories > Fluids > Standard Hydrocarbons. Dos hidrocarburos han sido ya definidos. Defina los dos hidrocarburos estándares adicionales.Asigne al primero el nombre Produced Hydrocarbons/Hidrocarburos Producidos. Definalas propiedades del fluido según está desplegado arriba.Asigne al segundo el nombre ReInjected Gas/Gas ReInyectado. El Gas ReInyectado tiene las mismas propiedades queProduced Hydrocarbons excepto que esto es Gas y no Aceite y Gas.

Nota: Gravedad del Gas y Composición del Gas…

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Si la gravedad del gas es especificada, la composición del gas será estimada y viceversa. Siusted especifica la gravedad del gas, WellCat estimará la composición con base en lagravedad del gas que usted especificó.

Si quiere estimar la composición del gas, se requie re que todos los ingresos sean de cero antes de que la gravedad del gas sea ingresada. Se sugiere que comience con un fluido nuevo. Después de ingresar la información de la gravedad del gas, haga clic sobre cualquiera de los cuadros de composición para ver l a composición estimada que calculó WellCat. Si cualquier cuadro de composición tiene u n valor de nocero, o si el valor de la gravedad es inicialmente de nocero, entonces es probable que el ingreso de información deun nuevo valor de gravedad de gas produzca una composición de gas no reproducible y errática.

Accesando y Administrando el Inventario de Tuberías

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WellCat 92

Ejercicio de Clase: Usando el Inventario de Tuberías

Use la hoja de cálculoInventories > Pipes para visualizar el inventario de tuberías de revestimiento disponibles. Use la lista del menú en cascada de Select Pipe OD/Seleccione el Diam. Externo de la Tubería para cambiar el tamaño de la tubería que está visualizando. En esta sección del curso, usted se familiarizará con la acción de agregar tuberías al inventario, así como a ordenar el inventario. Si el grado de la tubería, las propiedades de conducción de calor, o reducción de la cédula de te mperatura no está definida para la tubería que usted quiere añadir, primero deberá definir el grado, propiedades de conducciónde calor y cédula. Este es el proceso que usará enesta sección del curso.

Use la hoja de cálculoInventories > Pipes Inventario de Tuberías para definir el inventariode todas las tuberías disponibles. Para que se considere una entrada válida, cada uno de los campos en una fila deben contener un valor. Por default, el contenido inicial de la hoja de calculo de Pipe Inventory/Inventario de Tuberías para un archivo de pozo determinado son idénticos al contenido del Inventario de Tubería del archivo de plantillas que fue seleccionado. Sin embargo, inmediatamente después de que el archivo poz es creado usted puede añadir, modificar y remover entradas según lonecesite. Las únicas entradas que o pueden ser modificadas o removidas son aquellas que están actualmente incluidas en el diseño de una o más sartas.

El inventario es automáticamente ordenado sobre lasclaves especificadas en el cuadro de diálogoInventories > Tubing Filters > Sorting.

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WellCat 93

Ejercicio de Clase: Ordenando el Despliegue de Inventario de Tuberías

Use Inventories > Tubing Filters > Sorting para cambiar la manera en que las tuberíasson ordenadas. Cambie las teclas primaria, secundaria y terciaria de vuelta al OD, Peso yGrado respectivamente, antes que continúe.

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WellCat 94

Seleccionando y Eliminando Tuberías

Ejercicio de Clase: Usando el Inventario de Tuberías

Use Inventories > Tubing Filters > Select Pipes > para seleccionar las entradas en la hoja de cálculoInventories > Pipes. Seleccione tubería de grado B de 30”. Estas filas quedarán seleccionadas cuando haga clic en OK. Use Edit > Delete Rows para eliminar las filas.

Se pueden eliminar entradas múltiples al seleccionarlas primero y luego eliminándolas usando Edit > Delete Rows.

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WellCat 95

Modificando las Tuberías Existentes

Si el tipo de tubería está definido como tubería Standard, el estallido, el colapso y lasclasificaciones axiales serán calculados usando la fórmula estándar de la API. Estasclasificaciones se pueden sobreescribir al definir esta tubería particular como una de tipode tubería Special/Especial.

El tipo de tubería Standard usa el diámetro de Desviación Alterno de la API por default. Para especificar una Desviación Mínima de la API, s eleccione Min. API Pipe Type.

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WellCat 96

Definiendo las Cédulas de Reducción de Temperatura

Use la hoja de cálculoInventories > Temperature Deration para especificar las cédulas dereducción de temperatura para los grados especif icando las temperaturas y factores decorres de cedencia asociados.

Ejercicio de Clase: Definiendo la Reducción de Temp eratura

Use la hoja de cálculoInventories > Temperature Deration para definir la cédula usada para reducir la resistencia mínima de cedencia de un material en función de la temperatura. Defina dos cédulas de reducción de temperatura según se definió arriba.

Definiendo las Propiedades de Conducción de Calor

Ejercicio de Clase: Definiendo las Propiedades de Conducción de Calor

Use la hoja de cálculoInventories > Heat Conduction para definir las propiedades deconducción de calor titulada 13Chrome según se definió arriba.

Use la hoja de cálculo Inventories > Heat Conduction Properties para definir losmateriales con base en las propiedades térmicas. Los materiales definidos en esta hoja decálculo estarán disponibles para usarlos en el análisis térmico mientras usa los módulosDrill o Prod en WellCat. Estos materiales se pueden usar para los risers, tubería flexible,tubería de perforación, tubería de producción, tube ría de revestimiento y todos los otroselementos estructurales (excepto los lastrabarrenas) usados en el pozo.

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WellCat 97

Propiedades de Grado

Use la hoja de cálculoInventories > Grade Properties para especificar las propiedades degrado y mecánicas para las sartas definidas en un rchivoa de pozo.

Ejercicio de Clase: Creando un Nuevo Grado

Use la hoja de cálculoInventories > Grade Properties para definir los grados VM HCQ125, 13CR110, HCQ125, HCP110, y X70 según se describió arriba.

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WellCat 98

Insertando una Tubería Nueva

Seleccione una fila haciendo clic sobre el número de la fila debajo del punto en donde quiere insertar una nueva fila. Asegúrese de que la fila seleccionada tiene el OD de la tubería que usted quiere para la nueva fila porque ésta será automáticamente utilizada para la fila nueva. Use Edit > Insert Row para insertar la fila. Todos los datos contenidos en la fila serán insertadas dentro de la fila que usted ñadió. Debe entonces seleccionar un grado para la tubería nueva. También puede cambiar los otros datos en la fila nueva.

Nota: Añadiendo Tubería…

Para acelerar la entrada de tuberías nuevas, primero debe seleccionar una fila y luego insertar una fila, una fila idéntica a la seleccionada será insertada dentro de la hoja de cálculo. El campo Grade/Grado en la nueva fila quedará vacío. Esto elimina la necesidad de reingresar una gran cantidad de datos duplicados.

Ejercicio de Clase: Insertando una Tubería Nueva

Para insertar una tubería nueva que no esté existente en el inventario, seleccione una fila haciendo clic sobre un número de fila. Use Edit > Insert Row para insertar una fila. Mucha de la información en la fila insertada se transferi rá por default a la fila seleccionada. Usted debe tener el tamaño de tubería que quiere añadir,o haber seleccionado ALL/TODO en la lista en cascada Select Pipe OD/Seleccione el OD de la Tubería.

Cree las tuberías descritas en la siguiente tabla.

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OD 16” 11 ¾” OD 7” OD 5”Peso, lbm/ft 95 65 32 23.2

Grado o Nombre HCP110 HCQ125 HCQ125 13CR110ID, in 14.868 10.682 6.094 4.044Tipo Especial Especial Especial Especial

Desviación, in 14.75 10.625 6.0 3.919Clasificación de estallido, psig 6,810 9,940 14,156 18,403Clasificación de colapso, psig 2,580 6,540 13,900 19,021.34

Clasificación axial, lbf 3,019.000 2,352,010 1,164,663 746,966Dimensión Crítica – Estallido, % 87.5 87.5 87.5 87.5Dimensión Crítica – Colapso, % 100 100 100 100

Dimensión Crítica –Axial, % 100 100 100 100Dimensión Crítica – Triaxial – 100 100 100 100

Longitudinal, %Dimensión Critica – Triaxial – Hoop 100 100 100 100

Costo Total Final, $ 66.5 22.4 16.24

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WellCat 100

Definiendo las Conexiones Propietarias

Use la hoja de cálculo Inventories > Propietary Connections para especificar lascaracterísticas de las conexiones premium o modificadas. Por ejemplo, puede usar la hojade cálculo para especificar las características delas conexiones premium o coples LTCmodificados con un anillo de sello.

Ejercicio de Clase: Definiendo las Conexiones Propietarias

Use Inventories > Propietary Connections para definir las conexiones propietarias segúnse describió en la hoja de cálculo previa. Estas conexiones se usarán cuando defina laconfiguración de la tubería de revestimiento y tube ría de producción más tarde en estecurso.

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WellCat 101

Definiendo las Propiedades de la Formación

Use la hoja de cálculo Inventories > Formation Properties para especificar laspropiedades térmicas y físicas para las formaciones.

Ejercicio de Clase: Definiendo las Propiedades de la Formación

Use Inventories > Formation Properties para definir las propiedades de la formación según se describió en el cuadro de diálogo anterior.

Guardando la Plantilla del Curso de Capacitación

Ejercicio de Clase: Guardando el Archivo de Plantillas

Guarde la plantilla con la que ha estado trabajando en los dos últimos capítulos. Asigne elnombre MyTrainingTemplate.wct a la plantilla. Consulte “Saving a TemplateFile/Guardando un Archivo de Plantillas” en la página 34 para más información sobrecómo guardar las plantillas.

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WellCat 102

Capítulo 5

Definiendo la Información del Pozo y de la Formació n

Antes de utilizar cualquiera de los módulos de Well Cat, el pozo debe ser definido. Definirel pozo incluye especificar la trayectoria del pozo, las temperaturas no alteradas, lasconfiguraciones de la tubería de revestimiento y la tubería de producción, los gradientes deporo y de fractura, el diseño de la sarta de trabajo, y otra información que describa laconfiguración del pozo y la sarta de trabajo.

En este capítulo usted definirá el pozo. Aplicaráa lplantilla que ya creó. El pozo que usteddefina será usado en todo el curso de capacitación mientras aprende acerca de los módulosDrill/Perforación, Prod, Casing/Tubería de Revestim iento, Tube/Tubería de Producción, yMultiString/MultiSarta.

Consulte “Definiendo la Información del Pozo y de l a Formación” en la página 26 para encontrar una lista de pasos de flujo de trabajo que serán cubiertos en este capítulo.

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WellCat 103

Ingresando Datos del Pozo

Ejercicio de Clase: Creando el Archivo de Análisisy Aplicando la Plantilla del Curso

Use File > New para crear un archivo de análisis nuevo. Usará estarchivo de análisis durante este capítulo. Aplique la plantilla titulada MyTrainingTemplate. Esta es la plantilla que usted ya creó.

Usando el Menú Wellbore/Agujero

El menú Wellbore se usa para definir la configuración del pozo y de la sarta de trabajo. Elcontenido del menú Wellbore varía dependiendo del módulo que haya seleccionado.

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WellCat 104

Ejercicio de Clase: Usando el Menú Wellbore

Observe que el contenido del menú Wellbore varía dependiendo del módulo seleccionado,así como los datos que han sido especificados en otras opciones. Por ejemplo, la opciónOffshore/Costa Afuera no está disponible (¡todavía!) porqueusted no ha especificado si elpozo es terrestres o marino. La opción Cementing and Landing/Cementación y Anclajeno está disponible porque Drill/Perforación es el módulo activo. Cementing and Landingsólo está disponible cuando se usa el módulo Casing/Tubería de Revestimiento.

Ingresando Información General del Pozo

Ejercicio de Clase: Ingresando Información General del Pozo

Use el wizard para entrar al cuadro de diálogoWellbore > General e ingrese los datossegún se especificó. Observe que usted debe especificar la elevación relativa a MSLcuando la RKB es el punto de referencia para un pozo en plataforma.

La información especificada en este cuadro de diálogo determinará los siguientes requerimientos de datos. Por ejemplo, si usted selecciona Deviated/Desiado desde la lista en cascada de Deviation, se activará la opción Wellbore > Deviation en el menú Wellbore.

Especificando el Tirante de Agua y Profundidad del Cabezal

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WellCat 105

Use el cuadro de diálogoWellbore > Offshore para especificar el tirante de agua. Los datosingresados aquí determinarán las profundidades del colgador, la presión de poro en la línea de fondo, la forma del esquema del pozo por default, y afectarán el perfil de temperatura noalterada.

Este cuadro de diálogo sólo está disponible si usted define Platform o Subsea como la localización en la pestaña Wellbore > General > Description. El cuadro de diálogo Offshore/Marino no estará activado si Onshore/Terrestre fue definido, y por lo tanto no seráincluido en la Wizard List para los pozos Onshore/Terrestres.

Especificando el Tirante de Agua y Profundidad del Cabezal de los Pozos en Plataforma.

Ejercicio de Clase: Definiendo el Tirante de Agua y Profundidad del Cabezal de los Pozos en Plataforma:

Use el wizard para entrar al cuadro de diálogoWellbore > Offshore y luego especifique eltirante de agua y la profundidad del cabezal según lo señalado.

El tirante de agua generalmente no es el mismo que la profundidad de la línea de fondo. La profundidad de la línea de fondo es la suma de la elevación del punto de referencia especificado en la pestaña Wellbore > General > Description y el tirante de agua. Sin embargo, si selecciona MSL como el punto de referencia, la profundidad de la línea de fondo y el tirante de agua son idénticos. El valor de la profundidad de la línea de fondo es la profundidad del colgador de la sarta actual para un pozo sumergido. El valor del tirante de agua determina la presión de poro por default de la línea de fondo en la hoja de cálculo de Pore Pressure (en psi, la presión de poro en la línea de fondo es igual a 8.6 X 0.052 multiplicado por el tirante de agua). La profundidad de la línea de fondo se muestra en el Well Schematic/Esquema del Pozo. Si el tipo de pozo es un pozo sumergido, sólo se muestra el riser extendiéndose hasta la superficiedesde la línea de fondo. El tirante de agua por default es 0. Si la RKB fue seleccionada como el punto de referencia en el cuadro de diálogoWellbore > General, la profundidad del cabezal es medido desde la RKB para los pozos de plataforma. Si la MSL es seleccionada como el punto de referencia para los pozos de plataforma, la profundidad del cabezal se asume como el MSL y el campo queda desactivado.

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WellCat 106

Especificando el Tirante de Agua y la Profundidad del Cabezal para los PozosSumergidos

Para los pozos sumergidos, el cuadro de diálogo permite ingresar información de lasdimensiones del riser. Todas las sartas de tubería de revestimiento y de amarre se asumenque serán colgadas desde un cabezal hasta la líneade fondo. Sin embargo, la profundidaddel colgador por default puede ser sobreescrita en la hoja de cálculoWellbore > Casingand Tubing Configuration/Configuración de la Tubería de Revestimiento y Tub ería deProducción.

El cuadro de diálogo Offshore/Marino con sus opciones de riser sólo estará activado si usted definió Subsea/Sumergido como la localización en la pestaña de Wellbore > General> Description. El cuadro de diálogo Offshore estará desactivado si definió Onshore/Terrestre, y este cuadro de diálogo no se ncluirá en la Wizard List.

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WellCat 107

Definiendo la Trayectoria del Pozo

Usando el Editor de Trayectoria del Pozo

Use la hoja de cálculoWellbore > Wellpath Editor para definir una trayectoria observada del agujero. Esta hoja de cálculo sólo está disponible si usted seleccionó Deviated/Desviadodesde la lista en cascada Deviation/Desviación en l a pestaña Description/Descripción del cuadro de diálogoWellbore > General. La hoja de cálculo del Wellpath Editor/Editor de Trayectoria de Pozo también se incluye en la lista Wizard cuando se selecciona Deviated desde la pestaña Wellbore > General > Description.

Usted puede ver estos datos de la hoja de cálculo proyectados sobre un plano horizontal alseleccionar Results > Deviation > Plan View Plot. Los datos pueden ser visualizados enun plano de proyección de sección vertical al selec cionar Results > Deviation >SectionView Plot. Un gráfico de severidad máxima de pata de perroincluye( DLS, Max DLS, yCancelar Pata de Perro) como una función de profund idad, se puede visualizarseleccionando Results > Dogleg Profile Plot. La trayectoria del pozo, incluyendo losdatos para las profundidades de interés analítico, puede ser vista en forma tabularseleccionandoResults > Deviation > Deviation Profile.

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WellCat 108

Ejercicio de Clase: Definiendo la Trayectoria del Pozo

Use el Wizard para entrar al Wellbore > Wellpath Editor y úselo para definir latrayectoria del pozo. Entre las primeras cinco filas según se definió arriba. El resto de losdatos de la trayectoria del pozo serán importados esde un archivo en el ejercicio sobre“Importando Datos de la Trayectoria del Pozo” en la página 89.

Existen cuatro (4) modalidades de entrada de datos usados para especificar una trayectoriade pozo. Estos se pueden usar en cualquier combinación en diferentes profundidades.Aunque la MDTVD es una opción, este método no puede ser combinado con otros tiposde modalidades de entradas.

1· Profundidad Medida, Inclinación y Azimut (MDINCAC )

2· Inclinación, Azimut y Profundidad Vertical Verdader a (INCAZTVD)

3· Inclinación, Azimut y Severidad de Pata de Perro () INCAZDLS)

4· Profundidad Medida, Profundidad Vertical Verdadera (MDTVD)

Importando los Datos de la Trayectoria del Pozo

Use File > Import > Wellpath para importar los datos de trayectoria del pozo creados porun programa diferente (por ej.: COMPASS).

El formato File/Archivo es extremadamente importante. Este archivo de texto debecontener filas de datos con tres columnas. La Columna 1 es para la profundidad medida, laColumna 2 es para la inclinación (090 grados), y l a Columna 3 es para el azimut (0360grados). Las columnas pueden ser delimitadas con espacios, comas, o tabulaciones.

Ejercicio de Clase: Importando los Datos de la Trayectoria del Pozo

Use File > Import > Wellpath para importar el archivo WellPathData.txt. Este archivocontiene todos los datos de trayectoria para este pozo.

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WellCat 109

Definiendo el Perfil de Temperatura (Geotérmica) NoAlterada

La temperatura a la profundidad total del pozo puede ser especificada directamente o como un gradiente. Cuando el gradiente es especificado,

la temperatura es calculada y viceversa. Si usted especifica la temperatura, ésta seaplica a la TVD del pozo en la profundidad indicada.

Esta opción sólo está disponible cuando el módulo Drill está en uso.

Ejercicio de Clase: Definiendo el Perfil de Temperatura (Geotérmica) No Alterada

Use el wizard para entrar al cuadro de diálogoWellbore > Undisturbed Temperature yluego especifique el gradiente geotérmico. Asuma latemperatura superficial en 80 gradosF, la línea de fondo es 40 grados F, y la temperatura a 20403 ft TVD es 279.5 grados F.

Use la pestaña Wellbore > Undisturbed Temperature > Standard para especificar las temperaturas no alteradas (temperaturas de la roca si el pozo queda estático durante un largo período de tiempo) en la superficie, la TD del pozo y la línea de fondo para pozos marinos para un pozo con un perfil de temperatura lineal o temperatura no lineal (tal como un perfil de formación o un perfil de agua de mar c on características termoclinales).

Usted debe haber especificado un valor para la Well TD en la pestaña Wellbore >General > Description. La línea de fondo no queda accesible si usted no seleccionóSubsea o Platform como la Localización en la pestaña Wellbore > General >Description.

Añadiendo Más Detalle al Perfil de Temperatura No Alterada

Use la pestaña Wellbore > Undisturbed Temperature > Additional para especificardatos adicionales de temperatura de formación. Esta s temperaturas adicionales deben serusadas para caracterizar una formación no lineal o perfil de agua de mar. Las temperaturasdeben ser ingresadas sobre una base de TVD.

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WellCat 110

Las temperaturas intermedias son linealmente interpoladas entre los puntos especificados.Usted debe ingresar estas ascendente.

Use estas filas para especificar los datos de temperatura adicional para definir mejorel perfil de temperatura (geotérmica) no alterada.

Ejercicio de Clase: Añadiendo Detalle al Perfil de Temperatura Geotérmica

Use la pestaña Wellbore > Undisturbed Temperature > Additional para proporcionarmás detalle al perfil de temperatura (geotérmica) on alterada. En 11,127 ft TVD latemperatura es de 198 grados F. en 12,627 ft TVD la temperatura es de 238 grados F.

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WellCat 111

Especificando las Capas de la Formación

Las Capas de la Formación Sólo se Usan en los Módul os Drill y Prod.

La información de las capas de formación sólo se us a en los módulos Drill y Prod. Si ustedno está usando ninguno de estos módulos, no necesita usar la hoja de cálculaWellbore >Lithology.

Especifique la TVD de la cima del intervalo y labase.

Seleccione Formation Properties desde la lista en

cascada. Formation Propertiessedefinen Usando lahoja decálculoInventories > Formation Properties.

Las capas de

litología definidas con Yes/Sí pueden ser incluidas para modelar capas permeables durante las operaciones de inyección

cuan

do se use el módulo Prod.

Ejercicio de Clase: Especificando las Capas de Formación

Use la hoja de cálculoWellbore > Lithology para especificar las capas de laformación descritas en el diálogo anterior.

Use la hoja de cálculo

Wellbore > Lithologypara:

1·

Especificardiferentescapas delaformación(litología)

2· Seleccionardiferentespropiedadestérmicas

para las capas con base en lasentradas definidas por usuarioen la hoja decálculoInventories >Formation Properties

Estos datos también se usanpara operaciones en Prod paradefinir las capas permeablescuando la opción ModelPermeable Layers/Modele lasCapas Permeables en el cuadrode diálogoOperations >Operations está activado.

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WellCat 112

Especificando la Configuración de la Tubería de Rev estimiento y la Tubería deProducción

Los defaults de la profundidad del colgador se basanen la localización del poco (terrestre,

platforma, o sumergido.

Este es el fluido en el anular cuando la TR es corrida y es usada cuando se establecen las condicionesiniciales

La hoja de cálculo de String Sections/Tramos de Sartas Le permite entrar los detalles para cada sarta de TR o TP dedicando una fila a tramo desarta. La hoja de cálculo String Sections sólo desplegará los datos correspondientes a la sartade TR o TP actualmente seleccionada.

Las celdas que noson aplicables al nombre o tipo dela sartaestándesactivadas.

Sóloaquellosmaterialesdefinidoscomomateria

lesde aislamiento en la hoja de cálculo Wellbore >Heat Conduction Propertiesspreadsheet estaránenlistados.

U s e

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WellCat 113

Loads > Loads y los cuadros de diálogoWellbore > Packers. Los valores ingresados enesta hoja de cálculo también se usan como valores ed campo por default en algunasoperaciones.

Antes que pueda usar esta hoja de cálculo, usted debe haber, previamente:

1· Especificado un valor para Well TD en la pestaña Wellbore > General >Description.

2· Escrito los valores apropiados en la hoja de cálculo Inventories > ProprietaryConnections.

3· Escrito los valores en las pestañas de cuadro de diálogoInventories > FluidInventories.

4· Escrito datos en las hojas de cálculoInventories > Bit Sizes [Hole Size] eInventories > Pipes.

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WellCat 114

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WellCat 115

Revisando el Contenido del Anular

Esta es la profundidad medida de la cima y la basedel intervalo.

Desde la lista en cascada, seleccione el fluido que está en la parte externa

de la sarta. Si el fluido deseado no está en la lista, use el cuadro de diálogo Inventories > Fluidspara definirlo. Todos los fluidos definidos en la hoja de cálculo Inventories > Fluidsestán enlistados en esta lista en cascada.

El intervalo de cemento sebase en el ingreso de datos enel Casing and TubingConfiguration/Configuraciónde TR y TP.

Ejercicio de Clase: Revisandoel Contenido del Anular

Ingrese a la hoja decálculoWellbore > AnnuluxContents y revise los fluidosdel anular para cada una de lastuberías de revestimientoespecificada en la hoja decálculoCasing and TubingConfiguration. Lainformación de la hoja decálculo proviene del ingresode datos en la hoja de cálculodeCasing and TubingConfiguration.

Uselahoja decálculo Wellbore > AnnulusContents

para especificar los tramos delíquidos, gases y cementos en el anular de la sarta actual. Cuando especifique una sarta usando la hoja de cálculoWellbore > Casing and Tubing Configuration, los valores dedefault apropiados son ingresados automátic

amente ne la hoja de cálculo Annulus Contents. No obstante,usted puede cambiar los fluidos del anular si lo desea. Por ejemplo, si seleccionó una sarta de tubería de revestimiento, e l programa despliega una entradapara el fluido y una entrada parael cemento. Usted puede cambiar las entradas del contenido del anular. Sin embargo, cuando menos un fluido descrito deberá coincidir con el fluido definido en la columna de Annulus Fluid en lahoja de cálculoWellbore > Casing and Tubing Configuration.

Cuando usa el módulo Tube, la hoja de cálculo Annular Contents describe lo que está enel anular en las condiciones iniciales, y afecta la simulación térmica.

El módulo Casing usa datos especificados en el cuad ro de diálogoWellbore > Cement and Landing para determinar las condiciones iniciales. Casing usa la hoja de cálculo

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WellCat 116

Annular Contents para realizar la simulación térmica y es un medio para especificar más deun fluido anular.

Definiendo la Presión de Poro

Haga clic para cambiar al gráfico de Presión de Poro. Haga clic para enviar los datos

de presión de poro a Excel.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Datos de Presión de Poro

Ingrese a la hoja de cálculoWellbore > Pore

Pressure y escriba en las primeras cinco filas de datos como se muestra.

Use la

hoja decálculoWellbore > Pore Pressure paradefinir el perfil de presiónde poro como una funció

n de profundidad. Los datos escritos en esta hoja de cálculo seusan para calcular los perfiles de presión externa y para pro porcionar los valores por default para los casos de carga especificados en el cuadro de diálog Loads > Loads. Para los pozos marinos, la presión de poroen la línea de fondo au tomáticamente será calculada asumiendo una densidad de agua de 8.6 ppg. Para los pozos en tierra, la presión de poro a nivel de suelo será automáticamente calculada usando 8.33 ppg. Ustedpuede editar estos valores.

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WellCat 117

Importando los Datos de Presión de Poro

Use el comando File > Import > Pore Pressure para importar los datos de presión de poro en formato ASCII dentro de la hoja de cálculo deWellbore > Pore Pressure.

Se abre un cuadro de diálogo para selección de archivos, permitiéndole buscar el archivo que quiere importar. Cuando usted localiza el archivo, haga clic a Open/Abrir para procedera importar. Después de haber importado los datos, la hoja de cálculo de Pore Pressure será desplegada en la ventana activa.

Nota: Cuando los datos son importados…

Cuando los datos son importados, los datos actuales de presión de poro serán sustituidos!

Características Importantes de Archivo

1· El archivo a ser importado debe estar en formado ASCII.

2· Los datos pueden estar delimitados por un valor no numérico excepto para unpunto decimal.

3· Sólo las dos primeras columnas en el archivo serán importados. La primera columna debe ser profundidad (usando las unidades actuales del despliegue) y la segunda columna es presión (usando las unidades actuales del despliegu e). Todas las otras columnas serán ignoradas.

Ejercicio de Clase: Importando los Datos de Presión de Poro

Use File > Import > Pore Pressure para importar el archivo TrainingPorePressure.txt.LandMark

WellCat 118

Visualizando el Gráfico de Presión de Poro

Observe las zonasde alta presión.

Ejercicio de Clase: Visualizando el Gráfico de Presión de Poro

Use el gráfico Pore Pressure para ver los datos depresión de poro como Presión o EMWvs. Profundidad Medida. Para entrar al gráfico de Presión de Poro, haga clic al botón dela barra de herramientas.

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WellCat 119

Definiendo el Gradiente de Fractura

Ejercicio de Clase: Definiendo los Datos del Gradiente de Fractura

Ingrese a la hoja de cálculoWellbore > Fracture Gradient y entre las cinco primerasfilas de datos como se mostró.

Use la hoja de cálculoWellbore > Fracture Gradient para definir el perfil de presión de fractura como una función de profundidad. Los datos escritos en esta hoja de cálculo se usan para proporcionar los valores por default para los casos de carga especificados en el cuadro de diálogoLoads > Loads. El gradiente de fractura en la línea de fondo (para pozos marinos) o al nivel de suelo (para pozos en tierra) pasará automáticamente a 9.0 ppg EMW.Usted puede cambiar este valor.

Use el gráfico Fracture Gradient para ver los datosde fractura como Presión o EMW vs.Profundidad Medida. Para entrar al gráfico FractureGradient, haga clic al botón de labarra de herramientas.

Importando los Datos de Gradiente de Fractura

Usando el comando File > Import > Fracture Gradient usted puede importar los datos delgradiente de fractura en formato ASCII dentro de la hoja de cálculo.

Ejercicio de Clase: Importando los Datos de Gradiente de Fractura

Use File > Import > Fracture Gradient para importar el archivoTrainingFractureGradient.txt.

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WellCat 120

Visualizando el Gráfico de Gradiente de Fractura

Ejercicio de Clase: Visualizando el Gráfico de Gradiente de Fractura

Use el gráfico de Fracture Gradient para ver los datos de presión de fractura como Presión oEMW vs. Profundidad Medida. Para entrar al gráficode Fracture Gradient, haga clic al

botón de la barra de herramientas.

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WellCat 121

Visualizando el Esquema del Pozo

Use el comando Wellbore > Well Schematic > General para desplegar gráficamente como un esquema la configuración completa del pozo especificada en la hoja de cálculoWellbore > Casing and Tubing Configuration.

Ejercicio de Clase: Visualizando el Esquema del Pozo

Use Wellbore > Well Schematic > General para ver la configuración del pozo como lo ha definido. Este pozo será usado durante todo el resto del curso.

Configurando el Esquema del PozoLandMark

WellCat 122

En las opciones Wellbore > Well Schematic, la características clic derecho permitedesplegar los diferentes marcadores en el esquema, incluyendo: TOC, sarta telescopiada,y el nivel medio del mar.

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WellCat 123

Capítulo 6

Usando Drill/SimulaciónEl módulo Drill/Simulación de WellCat se usa para s imular flujo de fluido y transferencia de calor durante las operaciones de perforación. És te tiene análisis temporal completo, análisis enlazado con Casing, y es una herramientade ingeniería de ambiente Windows avanzado para predecir:

1· Temperaturas de Cementación

2· Hidráulicos de Alta PresiónAlta Temperatura

3· Temperaturas de la herramienta de fondo

4· Cargas de servicio de la tubería de revestimiento durante perforación

1· Perfil de temperatura no alterada desde los datos de

registros Drill tiene las siguientes características funcionales:

2· Modelado de perturbaciones térmicas debido a perforación desde el ingreso dedías de perforación, horas de rotación, y condiciones de fl ujo promedio.

3· Corrección de fluido de perforación, reología del c emento y densidad paratemperatura de fondo y presión.

4· Modelado para pozos desviados y costa afuera

5· Determinación del perfil de temperatura no alterada derivado de los datos delregistro.

6· Determinación de las temperaturas de circulación, p resiones y densidades decirculación efectiva para perforación, acondicionamiento del ag ujero y operaciones decementación

7· Modelando para tubería de revestimiento y cementación del liner, inyecciones decemento y asentamiento de tapón de cemento

8· Calculando las temperaturas de colocación de la lec hada y acumulación detemperatura, de inicio a fin

9· Determinación de las temperaturas de la tubería de revestimiento en poscementación para anclaje, temperaturas de la TR durante perforación de intervalos másprofundos

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WellCat 124

Flujo de Trabajo de la Capacitación

En esta sección del curso aprenderá cómo utilizar el módulo Drill/Simulación. Usted estará perforando el tramo de agujero abierto de 17 ½” y corriendo tubería de revestimiento de 16”.

Usted ha estado trabajando en el diseño del archivo de plantillas para usarlo eneste curso. Para asegurar que todos los participantes del curso están trabajandocon los mismos datos, abrirá un archivo de análisis que ya ha sido configuradopor usted. Este archivo está titulado CourseDrill y contiene todos los datos que yaha ingresado.

Ejercicio de Clase: Abriendo el Archivo de Datos de Simulación

Use File > Open para abrir el archivo titulado CourseDrill.wcd. Cierre el otroarchivo con el que ha estado trabajando.

Consulte “Usando Drill” en la página 27 para una li sta de pasos de flujo detrabajo que será cubierto en este capítulo.

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WellCat 125

Seleccionando el Módulo Drill

Para seleccionar el Módulo Drill, usted primero debe tener activo el WellCat.Consulte “Iniciando” en la página 32 para instrucci ones sobre iniciar el WellCat.

Ejercicio de Clase: Seleccionando el Módulo Drill

Haga clic al botón Drill de la barra de herramienta para activar el Módulo Drill.

Después de activar el WellCat, clic a sobre la Barra de Herramientas deProduct. La alternativa es usar Tools > Select Product > Drill.

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WellCat 126

Especificando los Tiempos de Viajes

Especifique los tiempos de operación para el viaje de la tubería, el BHA, y el equipo de registro. Los valores por defaultse proporcionan si los quiere usar.

Use el cuadro de diálogo Operations > Operation Times para definir los valoresdel tiempo de corrida para la tubería de perforación, los BHA, y el equipo deregistro. Estos valores se usan durante los cálculo s de las operaciones deperforación.

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WellCat 127

Definiendo las Operaciones de Perforación

En esta sección del curso, usted definirá todas las cargas que se requieren para perforar eltramo de agujero de 17 ½” y para cementar la tubería de revestimiento de 16”.

Creará y definirá muchos detalles para las siguientes operaciones:

1· Perforando agujero de 17 ½” y bajorepasado a 20”

2· Toma de información del agujero de 17 ½”

3· Acondicionamiento OH de 17 ½”

4· Corriendo la tubería de revestimiento de 16”

5· Cementando la tubería de revestimiento de 16”

Creando una Operación de Perforación

Para crear una operación de perforación, debe activ ar el módulo Drill haciendo clic al botón

de la barra de herramientas. Luego, entre al cuadro de diálogoOperations > Drilling Operations. Use el cuadro de diálogo Drilling Operations/Operaciones de Perforación para asignar un nombre a la operación y para especificar cuándo ocurre la operación. Usted debe entonces especificar muchos detalles que definiránesa operación.

Definiendo los Detalles de la Operación de Perforac ión

Haga clic al botón Details/Detalles para definir los detalles de una operació n de perforación que usted ha creado. El cuadro de diálogo de Drill Operation Details/Detalles de la Operación de Perf contiene varias pestañas que usará para entrar los parámetros requeridos para completar las definiciones de la operación de perforación. Las pestañas disponibles se determinan por medio de las selecciones hechas en el cuadro de diálogo Drilling Operations/Operaciones de Perforación.

Para entrar a las pestañas de Detalles de Operación de Perforación:

1. Drill debe estar en uso

2. Usando Operations > Drilling Operations:

Seleccione el tipo de Operación.

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WellCat 128

1· Defina un Prior Drill Operation/Operación Previa a Simulación

2· Especifique el Next Casing String/Sarta de TR Siguiente

3· Haga clic en Details para desplegar el cuadro de diálogo Drill Operation Details.

Ahora comenzará a definir las operaciones de perforación para la sección de agujero de 17 ½”.

Perforando el Tramo de Agujero de 17 ½” y repasado a 20”

En esta sección del curso, definirá la operación describiendo la perforación del tramo de agujero de 17 ½. Use el cuadro de diálogoOperations > Drilling Operations para especificar el nombre para una operación y valores esenciales (tales como tipo de operación, tramo de agujero, o tubería) que serán modelados or la operación. Las selecciones que realice en este diálogo determina asl pestañas que estarán disponibles en el cuadro de diálogosOperations > Drilling Operations > Drill Operation Details para que usted complete la entrada de datos para la operació n de perforación.

Después de realizar sus selecciones, haga clic a Details para entrar al cuadro de diálogo Drill Operation Details para que los valores de la operación de perforación específica puedan ser completados.

Definiendo los Detalles de Operación

Las pestañas para el cuadro de diálogoOperations > Drilling Operations > Drill Operations Details variarán dependiendo en el Operation Type/Tipo de Operación actualmente seleccionada. El contenido de las pestañas puede variar dependiendo de la operación seleccionada. Cada tipo de diálogo tiene una pestaña de Comments/Comentarios para registrar información adicional.

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WellCat 129

La información desplegada en este cuadro dediálogo corresponde a la operaciónseleccionada.

Cada una de estas distintivas actividades es creada y enlistada primero en la secciónOperation Name/Nombre de Operación del cuadro de diálogo. El resto del cuadro de diálogos despliega los datos correspondientesa la currently selected operation/ operación actualmente seleccionada.Para crear una operación, simplemente escriba el nombre nuevo en el siguiente espacio vacío en el cuadro al final de la lista.

Seleccione el tipo de operación que mejor describa laoperación. Use la lista Prior Drill Operation para asignar a laoperación un lugar en la secuencia de lasoperaciones. Use la lista Next CasingString para seleccionar la siguiente sarta de TR que serácorrida despuésde esta operación.

Haga cl

ic al botón Details para especificar la informació

n acerca de la operación.

Ejercicio de Clase: Creando la operación de Perfora ción de 17 ½” OH, UR 20”

Use el cuadro de diálogoOperations > Drilling

Operationsparacrear laoperación Drill17 ½”OH, UR

20” segúndescrito enla ventanade arriba.Asigne elnombre a laoperaciónde Drill 17

½” OH, UR 20”. El tipo deoperación es Drilling, laoperación de perforaciónanterior esCement 18 5/8”Casing. Haga clic al botónDetails para definir losdetalles de la operación.

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WellCat 130

Usando la Pestaña Drilling/Perforación

Para el intervalo de perforación, la entrada inicial y la sacada final son consideradas un viaje redondo.

Usualmente las profundidades deStart/Inicio yEnd/Fin son para una etapa completa del agujero.Sin embargo, usted podría especificar un intervalo máspequeño si quiere meter una corrida separada de la barrena.

La sección del reforzador de la bomba sólo se activa si un riser está presente.

Especifique los días a perforar, incluyendo tiempo en fondo y tiempo de viaje.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña de PerforaciónEntre a la pestaña Drilling. Parala operación Drill 17 ½” OH,UR 20”, defina los detallessegún descritos arriba.

Use la pestaña Operations >Drilling Operations > Details >Drilling para definir losparámetros requeridos paramodelar las actividadesdurante

unaoperación deperforación.

Esteeventomodelalaperforaciónproveniente deun azapata

detuberíaderevestimientoprevioa laprofundidaddeasentamientode latuberíaasociada. Una

serie de operaciones de viaje yperforación son simuladas eneste evento. S i lo desea, elintervalo de perforación puedeser subdividido en varios eventosde perforación.

El proceso de perforación alterael agujero del poz o, calentandolos tramos superiores y enfriandolos tramos inferiores. Estasituación pue de tener efectosimportantes en las temperaturasexperimentadas en lasoperaciones siguientes. Losresultados para este

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WellCat 131

evento incluyen los incrementos de temperatura con tiempo de los perfiles detemperatura y presión mientras circula en la TD del intervalo.

Usando la Pestaña de Fluidos de Perforación

La TemperaturaInicial de la Presa de Lodos es uncampo calculado si usted calculólos resultados para la operación anterior. No se preocupe si la temperatura que ve no se ajusta a esta pantalla. En este ejemplo,los resultados han sido calculados, así que, estaes una temperatura calculada.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Fluidos de Perforación

Entre a la Pestaña Fluidos de Perforación. Para la operación Drill 17 ½” OH, UR 20” , defina los detalles como se describió arriba. Para más información en el uso de esta pestaña, consulte “Usando la Pestaña de Fluidos de Perforación” en la página 123. Las operaciones enlazadas a operaciones anteriores heredarán los defaults de las operaciones anteriores, así como los resultados al final de la

operación anterior (Por ej.: temperatura inicial de la presa de lodos). Por consecuencia, la entrada manual de algunos datos no se requiere (por ej.: temperatura inicial de la presa de lodos).

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WellCat 132

Usando la Pestaña de Sarta de Perforación

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña de Simule la Sarta

Entre a la Pestaña Simule la Sarta. Para la operación Drill 17 ½” OH, UR 20” , defina losdetalles como se describieron arriba. Use la simulación de la sarta definida para laoperación anterior. Para más información en el uso de esta pestaña, consulte “Usando laPestaña Simule la Sarta” en la página 124.

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WellCat 133

Usando Ocean Current Tab/Pestaña de Corriente del Oceáno

Marque en este cuadro de selección para hacer que el programa modele una capa no-convectiva (como el lodo gelado) sobre cualquier pozo marino en la pared de la sarta más distanciada. (No se tiene que usar un ris er). Un fluido tal como un lodo estándar, lodo compuesto o salmuera con una densida d mayor a 8.6 ppg debe haber sido previamente especificado en la lista botón de gota de la hoja de cálculo Annulus Contents/Contenido del Anular.

Marque este cuadro de selección para usar la información escrita en la tabla. En la tabla, especifique la corriente del agua contra las profundidades para operaciones de producción y perforación. Se pueden especificar hasta 30 capas en la tabla. Especifique la cima,la base, y la velocidad de la corriente de cada capa necesitada.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Corriente Oceánica

Entre a Ocean Current Tab. Revise la pestaña. Esta pestaña no será usada paraninguna operación en este ejercicio. Asegúrese de que ningún cuadro en elcuadro de diálogo está seleccionado para esta operación, o para cualquier otraoperación en el ejercicio.

Toma de Información del Tramo de Agujero de 17 ½” ( Repasado de 20”)

A continuación, usted definirá la operación describiendo la toma de informacióndel tramo de agujero de 17 ½”.

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WellCat 134

Ejercicio de Clase: Toma de Información del Tramo d e Agujero de 17 ½”

Use el cuadro de diálogo Operations > Drilling Operations para crear la operación Log 17 ½” OH, UR 20” como se describió arriba. Haga clic al botónDetails para definir los detalles de la operación.

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WellCat 135

Usando la Logging Tab/Pestaña de Toma de Información

Especifique la cantidad totalde tiempo (en horas) para correr la herramienta de toma de información al fondo del intervalo y para realizar la operación de

toma de información.

Use Validate Simulation With Log Data/Validar Simulación con Datos del Registro para definir las temperaturas contra el tiempo desde la última operación de circulaciónen profundidades especificadas. Estos datos son usados para compararlos con los resultados de la simulación de toma de información.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña de Toma de Información

Entre a Logging Tab. Para la operación Log ½” OH, UR 20”, defina los detalles como se describió arriba.

Use la pestaña Looging para definir la cantidad total de tiempo que requiere tomar información en un intervalo. Para este tipo de oper ación, el código de ingeniería calcula temperaturas como una función de tiempo.

Para entrar a esta pestaña, usted debe usar Drill. Seleccione Toma de Informacióncomo el tipo de operación en el cuadro de diálogo Drilling > Drilling Operations,haga clic en Details para desplegar el cuadro de diálogo Drill Operation Details.

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WellCat 136

Usando la Pestaña Logging

Ejercicio de Clase: Usando Drilling Fluid Tab

Entre a Drilling Fluid Tab. Para la operación Log ½” OH, UR 20”, defina los detalles acomo se describió arriba. Consulte “Usando la Pesta ña de Fluidos de Perforación” en lapágina 123 para más información.

Usando la Pestaña Ocean Current

Ejercicio de Clase: Usado la Pestaña Ocean Current

Entre a la pestaña Ocean Current para esta operación. Asegúrese de que ninguno de los cuadros está marcado. Consulte “Usando la Pestaña de Corriente Oceánica” en la página 117 para más información acerca de esta pestaña.

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Acondicionando el Agujero Descubierto de 17 ½”

Ejercicio de Clase: Acondicionando el Agujero Descubierto de 17 ½”

Use el cuadro de diálogo Operations > Drilling Operations para definir la operación para acondicionamiento del agujero de 17 ½”. Asigne el nombre a la operación de Conditioning 17 ½” OH, UR 20”.

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WellCat 138

Usando la Pestaña Trip Pipe & Circulate/Tubería de Viaje yCirculación

Marque este cuadro para indicar que el siguiente evento no es una operación deperforación.

Si este cuadro no está marcado, la simulación modelará circulación de fluidos en el intervalo de agujero descubierto donde la siguiente sarta de TR

será corrida y cementada. Si está marcado, la simulación modelará circulación de fluidos dentro de la siguiente sarta de TR.

Especifique el tiempo que serequiere para el viaje de la sartade perforación en el agujerohasta la profundidad decirculación. Los defaults sebasan en el cuadro de diálogo dedatos Operations > OperationTimes.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Drilling

Haga clic en el botón Detailspara entrar a esta pestaña. Especifique la información como se describió arriba.

Para entrar a esta pestaña,usted debe estar usando Drilly haber seleccionado TripPipe & Circulate como el tipo

deoperación.Hagaclic aDetails paradesplegar elcuadrodediálogo DrillOperation

Details. Trip Pipe& Circulate es laprimera pestaña enel cuadro dediálogo.

Use la pestaña Trip Pipe & Circulate para definir los parámetros requeridos para modelar el viaje de la tubería de simulación dentro del agujer o,

circulando fluido para condicionar el pozo, y posiblemente sacar la sarta de perforación del agujero.

Este evento modela el viaje enel agujero con la tubería de simulación, circulación y sacando del agujero antes de correr la siguiente sarta de tubería de revestimiento. La profundidad de circulación por default es la profun didad de la zapata de la siguiente sarta de tubería de revestimiento.

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WellCat 139

Los resultados incluyen temperaturas de circulación contratiempo, y los perfiles detemperatura y presión al final de circulación. Los resultados de este evento pueden sercomparados con las mediciones hoyo abajo tomadas en un viaje de limpieza, y usados paracalibrar las predicciones de temperatura de cementación.

Usando la Pestaña Drilling Fluid/Fluido de Perforación

Seleccione el fluido de perforación desde la lista de botón de gota o seleccione el inventario desde la lista para entrar al inventario Inventories > Fluids. Sólo están enlistados los fluidos definidos usando el inventario de Fluidos.

Use Average Inlet Temperature/TemperaturaPromedio de Entrada está desactivado si el botón UseMud Pit to Calculate Inlet Temperaturae/Use Presa deLodos para Calcular laTemperatura de Entrada está marcado.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Drilling Fluid

Entre a la pestaña Drilling Fluid e ingrese los datos especificados arriba.

Use la pestaña Operations > Drilling Operations > Details > Drilling Fluid para especificar el fluido de perforación usado para la operación, y cómo la temperatura del fluido de perforación será modelada mientras éste stáe siendo bombeado dentro del pozo.

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WellCat 140

Usando la Pestaña Drill String/Sarta de Perforación

Las listas de botón de gota para Type,

OD, Weight, y Grade están todas basadasen el inventario Inventories > Pipes

Especifique la información acerca de la barrena de simulación que está siendo usada. Esta opción sólo está activada para lasoperaciones Drilling o

Trip Pipe & Circulate.Los datos de barrenase usan para determinar la caída de presión a través de la cara de la barrena y la energía térmica generada debido a la caída de presión a través de la

barrena

Esta lista de botón de gota permite la selección de una sarta de perforación previamente definida que fueusada en una operación anterior.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Drill String

Entre a la Pestaña Drill String y defina los detalles como se describió arriba.

Use la pestaña Drill Stringpara definir todos loscomponentes que formanuna sarta de drill,incluyendo los

lastrabarrenas, latubería deperforación, tubería depesopesado(HWDP), yla barrena.La hoja decálculo dela sart desimulaciónen elcuadro delgrupo de

Configuración seusaparadefinirlasartade simulaciónpara laoperaciónactual.


Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Ocean Current

Entre a la pestaña OceanCurrent para esta operación.Asegúrese de que ningúncuadro está marcado. Consulte“Usando la Pestaña deCorriente Oceánica” en lapágina 117 para másinformación sobre esta pestaña.

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WellCat 141

Corriendo la Tubería de Revestimiento de 16”

En esta sección del curso, usted definirá la operación para correr la tubería de revestimiento de 16” en el tramo de agujero de 17 ½”.

Ejercicio de Clase: Creando la Operación de RIH Con Tubería deRevestimiento de 16”

Use el cuadro de diálogoOperations > Drilling Operations para crear la operación RIHTubería de Revestimiento de 16” según se describe en la pantalla de arriba. Haga clic albotón Details para definir los detalles de la operación.

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WellCat 142

Usando la Pestaña Run Casing & Circulate/Correr Tubería deRevestimiento y Circular

La velocidad a la cual el fluido deperforación es circulado alrededorde la tubería de revestimiento.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Run Casing & Circulate/Correr Tubería de Revestimiento y Circular

Entre a la pestaña Run Casing & Circulate. Para la operación RIH 16” Casing , defina los detalles como se describió arriba.

Use la pestaña Run Casing & Circulate para definir los parámetros requeridos para calcular la operación de circulación que es conducida cuando la tubería de revestimiento es corrida en el hoyo antes de una operación principal de ceme ntación.

Para entrar a esta pestaña, usted debe estar usando Drill. Seleccione Run Casing &Circulate desde el cuadro de la lista de botón de g ota Operation Type/Tipo de Operaciónen el cuadro de diálogoOperations > Drilling Operations, seleccione una operación PriorDrill/Antes de Simulación, especifique Next Casing String/Sarta de TR Siguiente, hagaclic en Details para desplegar el cuadro de diálogo Detalles de la Operación deSimulación.

Este evento modela el viaje en el hoyo con la sarta de TR, especificada y siguiente,circulando, y permaneciendo estático antes de anclar la sarta sin cementarla. Losresultados incluyen temperaturas de circulacióncontratiempo, y perfiles de temperatura ypresión al final de la circulación. Los resultados de este eve nto pueden ser comparadoscon las mediciones hoyo abajo tomadas en un viaje de limpieza y usadas para calibrar laspredicciones de temperatura de cementación.

El perfil de temperatura simulada al final de este evento puede ser usado como

condiciones iniciales cuando se realice un análisis de esfuerzosobre una sarta nocementada. El evento pretende ser usado con los liners de amarre y tapajuntas nocementados.

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WellCat 143

Esta operación generalmente precede a Primary Cemen ting Operation/Operación de Cementación Principal

Usando la Pestaña Drilling Fluid


Entre a la Pestaña Drilling Fluid. Para la operación RIH 16” Casing, defina losdetalles descritos arriba. Para más información sobre el uso de esta pestaña,consulte “Usando la Pestaña de Fluidos de Perforación” en la página 123.



Entre a la pestaña Ocean Current para esta operación. Asegúrese de que ningúncuadro está marcado. Consulte “Usando la Pestaña Ocean Current” en la página117 para más información sobre esta pestaña.

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WellCat 144

Cementando la Tubería de Revestimiento de 16”

Después de correr la tubería de revestimiento, usted definirá la operación para cementar la tubería de revestimiento de 16” en el tramo del hoy o de 17 ½”.

Ejercicio de Clase: Creando la Operación de Cementa r la TR de 16”

Use el cuadro de diálogo Operations > Drilling Operations para crear la operación Cement 16” Casing como se describió arriba. Haga clic en el botónDetails para definir los detalles de la operación.

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WellCat 145

Usando la Pestaña Primary Cementing/Cementación Principal

Haga clic a Displacement not Drilling Mud/Desplazamiento no Lodo de Perforación si quiere especificar un fluido diferente al fluido de perforación como un fluido de desplazamiento

Esta opción es para las sartas internas donde los volúmenes de cemento son relativamente pequeños. Usar esta opción

sobre las sartas externas más grandes probablemente causaráque el código de ingeniería se cierre prematuramente debido a incremento excesivo de temperatura como un resultado del gran volumen de cemento.

Seleccione este cuadro para generar un archivo que puede ser importado en el software OptiCem de Landmark para cementación.

Ejercicio de Clase: Usando la Pestaña Primary Cementing/Cementación Principal

Entre a la pestaña PrimaryCementing. Ingrese los datos como se describió en la pantalla de arriba.

Use la pestaña Primary Cementing para definir los detalles acerca de la operación de cementación para la siguientesarta de tubería de r

evestimiento especificada.

Para entrar aesta pestaña,usted debeestar usandoDrill.SeleccionePrimaryCementingcomo el tipode operaciónen el cuadrode diálogoOperations >DrillingOperations,defina PriorOperation,especifique

Next Casing String, haga clica Details para desplegar elcuadro de diálogo DrillOperation Details/Detallesde Simulación de Operación.

Este evento modela el viajede la siguiente sarta detubería de revestimientodentro del hoyo, ycirculando, bombeando,desplazando cemento, yesperando fraguado decemento. Los resultadosincluyen presiones ytemperaturas decementación, y pueden serusados en lugar de lascédulas de cementación de laAPI para designar la lechadade cemento. El

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WellCat 146

perfil de temperatura simulado al final de este evento puede ser usado como condicionesiniciales cuando se realizan análisis de esfuerzo obres una sarta cementada.

Para intervalos de cementación largos donde la clas ificación de presión de fractura de la formación podría ser menor a lo deseable, la práctica común es usar una lechada de avance ligera para proporcionar la integridad del cemento sin romper la formación, y luego seguir con una lechada final más pesada en el fondo de lasarta.

Usando la Pestaña Drilling Fluid


Entre a la pestaña Drilling Fluid para la operación Cement 16” Casing yespecifique los detalles igual a la pantalla de arriba. Para más información sobreel uso de esta pestaña, consulte “Usando la Pestaña DeFluidos de Perforación” enla página 123.



Entre a la pestaña Ocean Current para esta operación. Asegúrese de que ningúncuadro está marcado. Consulte “Usando la Pestaña Corriente Oceánica” en lapágina 117 para más información sobre esta pestaña.

LandMark

WellCat 147

Calculando Drill Results/Resultados de Simulación

Después de que haya definido todas las operaciones de perforación, está listopara calcular y ver los resultados. Existen varias maneras de entrar al cuadro dediálogo Calculte/Calcular.

1. Use Results > Calculate

2. Haga clic al botón de la barra de herramientas

3. Presione la tecla F8 en el teclado

4. Seleccione Calculate usando el Wizard.

Calcular es la última partida en la lista Wizard.

Seleccionando las Operaciones Para las Que Quiere Calcular losResultados

Cuando usted calcula resultados, se le pedirá selec cionar las operaciones paralas que quiere calcular los resultados. El cuadro de diálogo Results > Calculatese usa para seleccionar las operaciones.

LandMark

WellCatPor

default todas las operaciones que han sido calculadas son seleccionadas cuando el cuadro de diálogo se despliega primero, pero usted puede seleccionar un subconjunto de estas operaciones usando las teclas Shift y CTRL. Es buena práctica selecionar todas las operaciones paracálculos – sólo asegúrese de que una una operación no queda

La barra de avance es un indicador del proceso de cálculo.

148

Haga clic a Calculate/Calcularpara calcular los resultados para lasoperaciones

Haga clic aDiagnostics/diagnóstic os para desplegar los datos de ingeniería antes y después de cadacálculo

Ejercicio de Clase: Seleccionando

las O

peraciones Para Las Que Usted Quiere Calcular Resultados

Use el cuadro de diálogoResults > Calculatepara seleccionar las operaciones que definió para el tramo de hoyo de 17 ½”.

LandMark

WellCat 149

Analizando los Resultados de Simulación

Después que usted calcule los resultados usando Results > Calculate, los resultados estádisponibles para ser analizados.

Los resultados están todos disponibles usando el menú Resultados y están divididos en tres categorías principales:

1· Single Operation/Operación Individual – El submenú Single Operatio n contiene los resultados térmicos e hidráulicos que pueden ser vistos para todos los tramos del pozo asociados con una operación particular. Esta operac ión se denominaCurrent Operation/Operación Actual.

2· Summaries/Resumen – El submenú Summaries contiene los resultados resumidos para cada operación. Similar a los resultados de Single Operation, los Resúmenes sólo se despliegan para la operación actual.

3· Multiple Operations/Operaciones Múltiples – Los resultados disponibles bajo el submenú Multiple Operations compara los resultados de una operación con aquellas deotras. Esto es útil para análisis de sensibilidad.

La operación actual también puede ser seleccionada usando el Output Wizard mostrado en la siguiente página.

Seleccionando la Operación Actual para Vistas de Re sultados Sencillos y de Resumen

Para las vistas tipo resultados de Single Operation y Summaries, usted debe seleccionar Current Operation para indicar la operación o carga en la que está interesado en analizar.Puede seleccionar Current Operation en las siguientes dos maneras.

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WellCat 150

1· Seleccione la operación actual usando Results > Cur rent Operation. Laoperación seleccionada actualmente siempre se mostrará con una marca.

Seleccione la operación de la que quiere ver los resultados paara cuando esté usando el resultado de Single Operation. En este ejemplo, la operación Drill 17 ½” OH, UR 20” está seleccionada.

1· Use el Output Wizard. El Output Wizard usa el mismo control de barra de herramientas que el Input Wizard. El cambio entra las dos modalidades es controlado por el botón Input. Si el botón está en estado liberado mostrado arriba, el Wizard es tratado como el Output Wizard.

Haga clic al botón Input para cambiar en los wizards input/entrada y output/salida

La operación seleccionada quedará desplegada en el Wizard y/osombreada en la lista.

Use los botones de flechas izquierda y derecha para navegar a través de la lista de

operaciones.

Viendo los Resultados de Temperatura de Fluidos

Usted puede ver las

temperaturas

la sarta de trabajo.

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WellCat 151

Viendo las Temperaturas de Fluidos para una Operación Individual

Use el comando Results > Single Operation > Fluid Temperature para desplegar la temperatura del fluido fluyente para una trayectoria de flujo especificada contra profundidad (MD o TVD) para la operación actual. Es tas temperaturas ocurren al final del periodo de desplazamientodecemento.

Nota: Calculando Resultados…

Usted debe haber usado Results > Calculate antes de usar este comando o los datos no estarán disponibles o los datos presentados seránnexactosi.

Temperatura de Fluidos Mientras Perforando el agujero descubierto de (OH) 17 ½”

Los resultados de temperatura de fluido se muestran para las trayectorias de flujo asociadas con la operación ac tual.

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas de Fluidos para una Operación Individual

Use Results > Single Operation > Fluid Temperature para ver las temperaturas de fluido del anular y de la sarta de perforación para la ope ración Drill 17 1/” OH .

Haga clic derecho para entrar al cuadro de diálogoData Selection. Use el cuadro de diálogo Data Selection para seleccionar la trayectoria de flujo (de la TR y/o del anular) que quiere

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WellCat 152

desplegar en sus resultados. Seleccione las trayectorias de flujo apropiadas para la configuración previamente seleccionada en el cuadro de diálogoOperations > DrillingOperations.

Ejercicio de Clase: Usando el Cuadro de Diálogo Dat Selection

Haga clic derecho en cualquier lugar sobre el gráfico y seleccione Data Selection. Siquiere ver los resultados para el interior de la sarta únicamente, entonces quite la marca alcuadro de anular.

Haga clic al botón Switch Plot/SpreadSheet [Gráfico de Cambiar/Hojade Cálculo] para cambiar entre la hoja de cálculo o la vista degráfica (gráfico) de sus datos de perfil.

Ejercicio de clase: Cambiando Entre las Vistas de Gráfico y Hoja de Cálculo

Use el para ver los datos de la hoja de cálculo.

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WellCat 153

Temperaturas de Fluidos Mientras Toma Información d el Agujero Descubierto (OH) de 17 ½”

Observe el efecto del enfriamiento del agua sobre la temperaturade fluido estático. WellCat asume que el mar es unperfecto sumidero de calor y la temperatura del agua no resulta afectada por elpozo.

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas de Fluido Mientras Toma Información del Agujero Descubierto (OH) de 17 ½”

Use el botón de flecha del Output Wizard para ver q ue el gráfico despliega las temperaturas de fluido mientras toma información del tramo de ho yo de 17 ½”.

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WellCat 154

Temperaturas de Fluidos Mientras Cementando la Tubería de Revestimiento de 16”

Mientras cementando, observe que la temperatura del fluido en el anular es mayor que la temperatura del fluido de la tubería de revestimiento.

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas de Fluido Mientras Cementando laTubería de Revestimiento de 16”

Use el Output Wizard para ver las temperaturas de fluido mientras cementando la tubería derevestimiento de 16”. Compara esto contra la temper atura mientras perforando. Aunque lastemperaturas de fluido mientras cementando son másreducidas que las temperaturas mientras perforando, observe que la diferencia en temperatura entre el fluido del anular y elfluido de la sarta es mayor mientras cementando que lo que es cuando perforando. Esto es el resultado del volumen del fluido bombeado, así como el tiempo requerido para bombear el fluido.

Viendo las Temperaturas de Fluido para Operaciones Múltiples

Use el comando Results > Multiple Operations > Fluid Temperatures para desplegar los resultados que muestran la temperatura del fluido fluyente para una trayectoria de flujo especificada contra profundidad (MD o TVD) para cada caso seleccionado.

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WellCat 155

Este gráfico despliega el perfil de temperaturade fluido visto por el anular al final de cada operación

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas de Fluidos para Operaciones Múltiples

Entre a Results > Multiple Operations > Fluid Temperature. Haga clic derecho en cualquier parte sobre el gráfico y seleccione la opción zoom/acercamiento para desplegar el gráfico con mayor detalle.

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WellCat 156

Cambiando los Datos Desplegados en el Gráfico Usando el Cuadro deDialogo de Data Selection

Seleccione la trayectoria de flujo para las temperaturasque quiere ver

Ejercicio de Clase: Cambiando los Datos Desplegados en el Gráfico Usando el Cuadro de Diálogo Data Selection

Seleccione Data Selection desde el menú de clic derecho. Seleccione Drill String/Casing y haga clic en OK para regresar al gráfico y ver las temperaturas dentro de la sarta.

Viendo los Resultados de Temperatura del Agujero

Usted puede ver las temperaturas de fluidos para una operación individual o para operaciones múltiples. Las temperaturas de fluidos son presentados tanto para el anularcomo para el interior de la sarta de trabajo.

Viendo las Temperaturas del Agujero para una Operación Individual

Use Results > Single Operations > Wellbore Temperatures para desplegar los resultadosque muestran los perfiles de temperatura contra profundidad (MD o TVD).

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WellCat 157

Temperaturas de Agujero Mientras Perforando Agujero Descubierto (OH) de 17 ½”

WellCat realiza el análisis para todas las sartas yanulares enel pozo cuando ocurre la operación.

Ejercicio de Clase: viendo las temperaturas del Agujero para una Operación Individual

Entre a Results > Single Operation > Wellbore Temperatures. Haga clic derecho y use Data Selection para ver los datos como son desplegados. Use el Output Wizard para seleccionar la operación Drill 17 ½” OH, UR 20” .

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WellCat 158

Temperaturas del Agujero Mientras Cementando la Tubería de Revestimiento de 16”

El gráfico de la Temperatura del agujero para operaciones de cementación es única cuando se compara con el mismo gráfico para traso operaciones. Elgráfico despliega las temperaturas al inicio y final del periodo de espera de fraguado del cemento. La temperatura al final del periodo del WOC será usada en el Análisis de la Tubería de Revestimientocomo las condiciones iniciales.

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas del Agujero Mientras Cementando

Use el Output Wizard para ver las temperaturas del agujero mientras cementando la tubería de revestimiento de 16”. Observe la temperatura al final del WOC. Esta temperatura será usada en el análisis de la Tubería de Revestimiento.

Viendo las Temperaturas del Agujero para Operaciones Múltiples

Use Results > Multiple Operations > Wellbore Temperature para desplegar los resultados que muestran la temperatura del fluido fluyente para una trayectoria de flujoespecificada contra profundidad (MD o TVD) para cada caso seleccionado.

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WellCat 159

Observe el enfriamiento de temperaturaMientras corre la tubería de revestimiento.

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas del Agujero para Operaciones Múltiples

Use Results > Multiple Operations > Wellbore Temperature. Haga clic derecho yseleccione Zoom/Acercamiento para ver una porción del gráfico con mayor detalle. Seleccione Data Selection desde el menú de clic derecho para cambiar los datos desplegados en el gráfico.

Viendo los Flow Summaries/Resúmenes de Flujo

La hoja de cálculoResults > Summaries > Flow muestra un resumen de la presión, la velocidad, y la densidad en las diferentes profundidades para una operación y una trayectoria de flujo seleccionadas.

Use el cuadro de diálogo Data Selection y marque cualquiera de los botones de opciónpara Tubing/Workstring o Annulus, para el tipo de resultados de resumen que quieredesplegar. Tubing/Workstring es el default.

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WellCat 160

Este ejemplo muestra los resultados relacionados al flujo dentro del anular.

Observe los efectos de la temperatura y la presión sobre la

densidad del fluido

Ejercicio de Clase: Viendo Flow Summaries/Resúmenes de Flujo

Entre a Results > Summaries > Flow y vea un resumen de la

presión,la velocidad, y la densidad parala operación seleccionada y la trayec tori

adeflujo. Useel Output Wiz

ard para seleccionar la operación Drill 17 ½” OH, UR 20” . Cambie la trayectoria del flujo para ver datos para la sarta de simulación usando el men ú de clic derecho.

Viendo Temperature versus Time

Use Results > Multiple Operations > Temperature vs. Time para desplegar los resultados que muestran temperatura con tiempo en la profundidad(es) por default para cada caso seleccionado. La profundidad de default es la profundidad de inyección para periodos de inyección y la superficie para periodos de producción.

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WellCat 161

Observe que la temperatura no se ha estabilizado en el tiempo representado en este gráfico.

La diferencia en temperatura entre los tramos del agujero se debe a las diferentes profundidades de la sarta. Las sartas a más profundidad encuentran temperaturas más altas.

Ejercicio de Clase: Viendo Temperature versus Time

Use Results > Multiple Operations > Temperature vs. Time para ver cómo la temperatura varía con el tiempo para las operaciones de perforación. Use Data Selection con el menú de clic derecho para seleccionar la operación que quiere ver.

Viendo los Resultados de ECD

Usted puede ver las densidades equivalentes de circulación para una operación individual o para operaciones múltiples.

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WellCat 162

Viendo ECD para Operaciones Individuales

Observe que las zapatas de latuberíade revestimiento están desplegadas en elgráfico.

Observe que elECD es4á entre laspresiones de poro yde fractura en elintervalo de agujerodescubierto.

Ejercicio de Clase: Viendo ECD para una Operación I ndividual

Use Results > Single Operation > Equivalent Circ. Density para ver el ECDal final de la perforación del tramo de hoyo de 17 ½”.

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WellCat 163

Ejercicio Independiente

En el ejercicio independiente, usted continuará trabajando con el mismo pozo. Ingresará y analizará los datos para varias operaciones según stáne enlistadas abajo. Estas operaciones están relacionadas con la perforación del tramo del hoyo de 14 ¾” y repasando a 17 ½”, corriendo tubería de revestimiento de 13 5/8”, perf orando un hoyo de 12 ¼” y repasando a14 ¾”, corriendo y cementando un liner de 11 ¾”, pe rforando un hoyo de 10 5/8” y repasando a 12 ¼”, y corriendo tubería de revestimiento de 9 5/8”. Estas operaciones son:

1· Perforar Agujero Descubierto (OH) de 14 ¾”, Repasan do (UR) a 17 ½” Tomar registro a Agujero Descubierto (OH) de 14 ¾”, Repasando (UR) 17 ½” Acondicionamiento de Agujero Descubierto de 14 ¾”, Repasando 17 ½”

1· Tubería de Revestimiento de 13 5/8” RIH 2· Cementar Tubería de Revestimiento de 13 5/8” 3· Perforar 12 ¼”, Repasar 14 ¾” 4· Tomar registro 12 ¼”, Repasar 14 ¾” 5· Liner 11 ¾” RIH 6· Cementar Liner de 11 ¾” 7· Inyectar Cemento 8· Cementación de Bombeo Contra Formación en Hesitatio n 9· Perforar Agujero Descubierto (OH) de 10 5/8”, Repas ando 12 ¼” 10· Tubería de Revestimiento de 9 5/8” RIH 11· Cementar Tubería de Revestimiento de 9 5/8”

1. Abrir el Archivo BeginDrillndExercise.wcd.

2. Ingrese los datos para las operaciones usando la siguiente información. Para todaslas operaciones, no modele capas no convectivas o aplique corrientes oceánicas a los análisis. (En otras palabras, no marque ningunade las opciones de análisis o ninguna de las pestañas de Ocean Current.)

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WellCat 164

Drill Agujero Descubierto (OH) de 14 ¾”, Repasando 17 ½”

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WellCat 165

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WellCat 166

Tomar registros del Agujero Descubierto de 14 ¾”, R epasar 17 ½”LandMark

WellCat 167

Acondicionamiento el Agujero Descubierto (OH) de 14 ¾”, Repasando 17 ½”

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WellCat 168

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WellCat 169

Tubería de Revestimiento de 13 5/8” RIH

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WellCat 170

Cementar Tubería de Revestimiento de 13 5/8”

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WellCat 171

Perforar 12 ¼”, Repasar 14 ¾”

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WellCat 172

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WellCat 173

Tomar Registros de 12 ¼”, Repasar 14 ¾”

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WellCat 174

Acondicionamiento de 12 ¼”, Repasando 14 ¾”

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WellCat 175

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WellCat 176

Liner de 11 ¾” RIH

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WellCat 177

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WellCat 178

Cementar liner de 11 ¾”

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WellCat 179

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WellCat 180

Inyectar cemento

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WellCat 181

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WellCat 182

Cementando Bombear Contra Formación de Hesitation

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WellCat 183

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WellCat 184

Perforar Agujero Descubierto (OH) de 10 5/8”, Repas ar 12 ¼”

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WellCat 185

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WellCat 186

Toma de registro de Agujero Descubierto de 10 5/8”, Repasar 12 ¼”

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WellCat 187

Acondicionamiento de Agujero Descubierto de 10 5/8” , Repasar 12 ¼”

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WellCat 188

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WellCat 189

Tubería de Revestimiento de 9 5/8” RIH

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WellCat 190

Cementar Tubería de Revestimiento de 9 5/8”

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WellCat 191

3. Revise los ECD mientras perforando, corriendo tubería de revestimiento, y circulando para las operaciones que ha ingresado. Usando la siguiente tabla, anote las operaciones con condiciones de circulación que pueden ser favorables para una afluencia o fracturamiento de formación.¿Existen a lgunos problemas potenciales?

Perforar OH de 14 ¾”,UR 17 ½”Acondicionar OH 14¾”, UR 17 ½”

TR 13 5/8” RIHCementar TR de 135/2”Perforar 12 ¼”, UR de14 ¾”Acondicionar 12 ¼”,UR 14 ¾”Liner 11 ¾” RIHCementar Liner de 11¾”Perforar OH 10 5/8”,UR 12 ¼”Acondicionar OH de 105/8”, UR 12 ¼”TR de 9 5/8” RIHCementar TR 9 5/8”

4. Mientras cementando la tubería derevestimiento de 13 3/8”, ¿Existe elpotencial para una afluencia defluidos de formación?

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WellCat 192

Respuestas al Ejercicio Independiente

Potencial para Potencial paraAfluencia Fracturamiento de

FormaciónPerforar OH de 14 ¾”, < 0.5 ppg NoUR 17 ½”Acondicionar OH 14 < 0.5 ppg No¾”, UR 17 ½”TR 13 5/8” RIH No NoCementar TR de 13 No < 0.5 ppg5/2”Perforar 12 ¼”, UR de < 0.5 ppg < 0.75 ppg14 ¾”Acondicionar 12 ¼”, < 0.5 ppg < 0.75 ppgUR 14 ¾”Liner 11 ¾” RIH < 0.5 ppg < 0.75 ppgCementar Liner de 11 < 0.75 ppg < 0.75 ppg¾”Perforar OH 10 5/8”, < 0.75 ppg < 1.0 ppgUR 12 ¼”Acondicionar OH de 10 < 0.5 ppg < 0.75 ppg5/8”, UR 12 ¼”TR de 9 5/8” RIH < 0.75 ppgCementar TR 9 5/8” < 0.5 ppg No

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WellCat 193

El ECD no está en peligro de causar una afluencia.Observe que el peso de lodo estático está significativamente más reducido que la presiónde poro en la mayoría del tramo de agujero descubierto. Una combinación de columnas de fluido ligero y pesado evitan una afluencia, aún así evitan exceder el gradiente de fractura en el agujero descubierto mientrascementando.

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WellCat 194

Capítulo 7

Usando Prod

El módulo Prod de WellCat se usa para estimular flu jo de fluido y transferencia de calordurante las operaciones de terminación, producción, simulación, pruebas, y servicio alpozo. Tiene un análisis completo temporal (o de estado estacionario) con Tube andCasing, y es una herramienta de ingeniería avanzada de ambiente Windows para predecir:

1· Temperaturas y presiones para fluyentes y corrientes en cierre de pozo 2· Acondicionamiento para análisis de tubería de producción con base en las cargas

de servicio 3· Temperaturas y presiones durante circulación de ava nce y de reversa 4· Resina de termoasentamiento y comportamiento de tratamiento con gel 5· Radio de descongelamiento del suelo congelado

Prod tiene las siguientes características funcionales:

1· Modelado, en serie, de periodos de producción enlaz ada y no producción,incluyendo operaciones de circulación e inyección, para construir una cronologíaprecisa de las variaciones térmicas del agujero

2· Modelado de hidrocarburos compuestos (aceite negro), VLE y definidos porarchivo así como fluidos de perforación base agua y base ac eite, salmueras,espumas, cementos, y fluidos de tratamiento de gel reactivo

3· Análisis de flujo multifase usando correlaciones estándares de la industria (Beggs &Brill, Duns and Ros, Gray, Hagedorn & Brown, Orkiszewski)

4· Análisis de comportamiento de gas PVT usando ecuaciones de estado estándares de la industria (BenedictWebbRubin, SoaveRedlichKwong, SoaveRedlichKwongStarling, y PengRobinson)

5· Modelado de dependencia de temperatura y presión de densidad y viscosidad delos fluidos de perforación base agua y base aceite

6· Consideración de todas las sartas de perforación y fluidos anulares en análisistérmicos, y provisión de temperaturas en todas las posiciones radiales importantes

2· Análisis de comportamiento de aumento de presión de fondo para cerrar pozos degas.

3· Cálculo de las variaciones de dominio de tiempode la presión y propiedades defluido en análisis temporal.

4· Análisis de descongelamiento de suelo congelado y comportamiento decongelamiento

5· Modelado de operaciones de inyección de gel, con seguimiento radial de avance degel en capas permeables

6· Análisis de operaciones de servicio a pozo asistido por tubería flexible

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WellCat 195


En esta sección del curso usted aprenderá cómo usar el módulo Prod. Estará especificandoun rango de operaciones de producción que ocurren d urante la vida del pozo.

Para asegurar que todos los participantes del curso están trabajando con los mismos datos,abrirá un archivo de análisis que ya ha sido configurado para usted. El título del archivo esCourseProd.wcd y contiene todos los datos que ya ha ingresado.

Ejercicio de clase: Abriendo el Archivo Prod Data/Datos de ProdUse File > Open para abrir el archivo titulado CourseProd.wcd. Cierre el otro archivo conlos que estaba trabajando.

Consulte “Usando Prod” en la página 27 para una lista de los pasos del flujo de trabajo queserá cubierto en este capítulo.

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WellCat 196

Seleccionando el Módulo Prod

Para seleccionar el Módulo Prod, primero debe tener activo el WellCat. Consulte“Iniciando” en la página 32 para las instrucciones acerca de iniciar el WellCat.

Ejercicio de Clase: Seleccionando el Módulo ProdHaga clic al botón de la barra de herramientas para activar el Módulo Prod.

Después de que el WellCat esté activo, haga clic a sobre la Barra de Herramientas Product/Producto, puede usar Tools > Select Product > Prod.

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WellCat 197

Definiendo las Operaciones de Producción

En esta sección del curso definirá todas las cargas que se requieren para analizar las operaciones de producción.

Creará y definirá muchos detalles para las siguientes operaciones:

1· Fuga de Conexión Por Inyección de Bombeo Contra For mación

2· Circular Lodo Base Aceite (OBM) a 12.5 ppg 3· Desplazar el Fluido de Terminación 4· Colocar el Tapón de Cemento 5· Sacar WS(Sin Sarta)/Correr Terminación 6· Arranque de Producción 7· Cierre después de Producción Inicial 8· Trabajo de Estimulación #1 9· Cierre Después de Trabajo de Estimulación #1 10· Producción de Un Año 11· Cierre Después de Producción de Un Año 12· Trabajo de Estimulación #2 13· Cierre Después de Trabajo de Estimulación #2 14· Bombeo Neumático de la Zona Agotada 15· Trabajo de Fracturamiento 16· Limpieza con Tubería Flexible

Creando una Operación de Producción

Para crear una operación de producción, primero deb e activar el módulo Prod haciendo clic

sobre el botón de la barra de herramientas. Luego, entre al cuadro de diálogo Operations > Operations usando el wizard o el menú. Use el cuadro de diálogo Operations para asignar un nombre a la operación, p ara especificar cuándo ocurre la operación, así como el fluido, y la geometría de la sarta en uso durante la operación. Usted debe especificar muchos detalles para definir la operación. Las selecciones que haga en estecuadro de diálogo determinan las pestañas que estarán activadas en el cuadro de diálogo Operations Details. Las pestañas Operations Details se usan para completar la entrada de datos para la operación y se discuten a continuació n.

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WellCat 198

Nota: La elección del modelo de fluido hidrocarburo puede significativamente afectarlos resultados del cierre...

Este mensaje de advertencia puede aparecer mientras está definiendo las operaciones decierre en el cuadro de diálogoOperations > Operations. Si la operación de producción precedente a la operación de cierre fue modelada co n la opción hidrocarburo de Aceite Negro, casi en toda la longitud de la columna se asume que será 100% líquida. En comparación, el modelo VLE sólo asume vapor. La dif erencia en densidades puede propiamente afectar las presiones calculadas.

Observe el mensaje

de advertencia

Definiendo los Detalles de la Operación de Producci ón

Haga clic al botón Details para definir los detalles de una operación de prod ucción quehaya creado. El cuadro de diálogo de Operations Details contiene varias pestañas que usará para llenar los parámetros requeridos para completar las definiciones de la operación de producción. Las pestañas activas se determinan por medio de las selecciones hechas en el cuadro de diálogo Operations.

Para entrar a las Pestañas de Production Operation Details/ Detalles de Operación de Producción

1. Prod debe estar en uso. 2. Usando Operations > Operations:

1· Especificar la configuración asociada con la operac ión. 2· Seleccionar un tipo de Operación y fluido asociado. 3· Especificar si la operación es modelada como una es timulación temporal

o de estado estacionario. 4· Especificar la operación anterior. 5· Hacer clic en Details para desplegar el cuadro de

diálogo Operation/Operación.

Ahora comenzará a definir las operaciones de produción.

LandMar

WellCat 199

Definiendo las Operaciones de Producción Usadas en el Curso de Capacitación

Definiendo la Operación Fuga de Conexión en Inyecci ón de Bombeo Contra Formación

Los datos en este cuadro de diálogo corresponden a la operación seleccionada. Para crear una operación, escriba el nuevo nombre en el espacio vacío en el cuadro Name/Nombre.

La configuración seleccionada desde la lista de botón de gota determina las trayectorias de flujo en la lista de

operaciones La operación se describe por medio de la selección de un tipo de operación para cada una de las trayectoriasde flujo.

Model Permeable Layers/Modele Capas Permeables sólo está activado para operaciones

de tratamiento de polímeros e inyección de líquidos en fase individual.

Si la

operación es temporal usteddebe especificaruna operación anterior.

Los flu

idos disponibles sondeterminados poraquellos especificado

s usando Inventories > Fluids. Si el fluido que necesita no está en la lista de botón de gota, seleccione Inventories y defina el fluido

Ejercicio de Clase: Operación de Fuga de Conexión e n Inyección de Bombeo Contra

Formac

ión

Use

el cuadr

> de arriba. Usted definirá

más detalles para esta operación después.

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WellCat 200

Definiendo las Otras Operaciones Usadas en el Curso de Capacitación

Las operaciones pueden estar “enlazadas” a otra ope ración para indicar el orden en que las operaciones son realizadas. Observe la siguiente tabla que las dos operaciones (Frac Job yStimulation Job #1) tienenShutIn After Initial Production/Cierre Después de ProducciónInicial como su Prior Operation/Operación Anterior. Efectivamente, este es un métodopara analizar más de una serie de operaciones. En ste ejemplo, una serie de operacionesincluye un trabajo de fracturamiento. Las otras series incluyen trabajos de estimulación ybombeo neumático.

Ejercicio de Clase: Definiendo Otras Operaciones Usadas en el Curso de Capacitación

Use el cuadro de diálogoOperations > Operations para definir el resto de las operacionessegún se describen en la siguiente tabla. Todas las operaciones son modeladas como una simulación temporal. Usted definirá más detalles para estas operaciones después.

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WellCat 201

Nombre Configuración Tipo de Tipo de Fluido OperaciónOperación con Operación con AnteriorSarta Anular

Circular OBM a 12.5 Sarta de trabajo Circulación Circulación GF 12.5 P PG Fuga en conexiónPPG con inyección de

bombeo contraformación

Desplazar Fluido de Sarta de trabajo Circulación Circulación Salmuera 10.0 Circular OBM aTerminación PPG 12.5 PPGColocar tapón de Sarta de trabajo Colocar tapón Colocar tapón Lechada de Desplazar fluidocemento de cemento de cemento 15.6 PPG de terminaciónSacar WS/Correr Tubería de Cierre Cierre N/A Colocar Tapón deTerminación producción CementoArrancar Producción Tubería de Producción Cierre Hidrocarburos Sacar WS/Correr

producción producidos TerminaciónCierre después de Tubería de Cierre Cierre N/A Arrancarproducción inicial producción producciónTrabajo de Tubería de Inyección Cierre Ácido a 9.2 Cierre después deestimulación #1 producción PPG producción inicial

Cierre después de Tubería de Cierre Cierre N/A Trabajo detrabajo de producción estimulación #1estimulación #1Producción de un año Tubería de Producción Cierre Hidrocarburos Cierre después de

producción producidos Trab deEstimulación #1

Cierre después de un Tubería de Cierre Cierre N/A Un año deaño de producción producción producciónTrabajo de Tubería de Inyección Cierre Ácido a 9.2 Cierre después deestimulación #2 producción PPG un año de

producciónCierre después de trab Tubería de Cierre Cierre N/A Trab dede estimulación #2 producción estimulación #2Bombeo neumático de Tubería de Bombeo Bombeo Hidrocarburos Cierre después dezonas agotadas producción neumático neumático producidos y Trab de

gas re Estimulación #2inyectado

Trabajo de Tubería de Inyección Cierre Fluido de Cierre después defracturamiento producción fracturamiento producción inicial

sin reacciónde 9.0 PPG

Limpieza con tubería Tubería flexible Circulación Circulación Fluido ácido Trabajo deflexible de 9.2 PPG fracturamiento

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WellCat 202

Definiendo los Detalles de las Operaciones para las Operaciones del Curso de Capacitación

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de las Operaciones para las Operacionesdel Curso de Capacitación

Use las pestañas Operations > Operations > Details para definir los detalles para las operaciones que ya ha definido. Defina los detalles para todas las operaciones según están desplegadas en las siguientes páginas.

Cuando defina los detalles usando la pestaña Options, siempre utilice 0.002000 pulgadas para robustez de la tubería.

No marque ninguna opción en el cuadro de marcar en la pestaña Ocean Current paraninguna operación porque usted no modelará las capas noconvectivas ni corrientes oceánicas en este ejercicio.

LandMark

WellCat 203

Detalles de la Operación de Fuga en Conexión en Iny ección de bombeo contra formación

El nombre de la operación seleccionada está desplegado en la barra de título

Las tuberíasdisponiblesse basan enlas enlistadasenInventories> Pipes.

Los materiales de aislamiento se basan en aquéllos definidos como

aislantes usandoInventories > Heat Conduction Properties.

Ejercicio de Clase: Usandola PestañaWorkstring

Geometry/Geometría dela Sarta de

Trabajo

Seleccione laoperación Bullhead SqueezeConnection Leak en

el cuadro de diálogo Operations > Operations. Haga clic a Details después quehaya entrado la información requerida en el cuadro de diálogoOperations > Operations. Ingrese los datos en la pestaña Workstring Geometry según se especificó arriba. Observe que la pestaña Workstring Geometry está activada porque la operación Bullhead Squeeze Connection Leak se realiza utilizando una sarta de trabajo. Los datos se ingresan típicamente iniciando con la primera pestaña y se procede en secuencia hasta la última pestaña.

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WellCat 204

Usando la Pestaña Inyección de Cemento Pestaña (Sarta de Trabajo yAnular)

Para entrar a esta pestaña, la operación Cement Squeeze debe estar especificada. El título de la pestaña se deriva de los valores que especificó para la configuración, tipo de operación y sobre la tray ectoria de flujo en que estos valores fueron ingresados. Por ejemplo, si Workstring y Annulus son ingresados para ambas filas, respectivamente, la pestaña es denominada Workstring + Annulus.

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WellCat 205

Usando la Pestaña Options/Opciones

La robustez de la tubería afecta las caídas de presión por fricción. La robustez se ingresa como un diámetro de grano de arena equivalente presente en la pared de la tubería. La robustez se usa principalmente para flujo de gas natural. No se usa para ninguna correlación de flujo de líquidos en WellCat.

Se requiere un perfil de fluido para las trayectorias de flujocuando la operación inicia desde condiciones no alt eradas

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WellCat 206

Especificando las Restricciones de Flujo

Use el cuadro de diálogo Flow Restriction/Restricción de Flujo para especificar el área y MD para la restricción fe lujo y el valor que quier e que se use para calcular la caída de presión y efectos resultantes de temperatura para una restricción de flujo subcrítica causa por la restricción.

Los coeficientes de descarga son valores calibrados en laboratorio.

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WellCat 207

Detalles de la Operación de Circular Lodo Base Acei te (OBM) de 12.5 PPG

Usando la Pestaña de Workstring Geometry/Geometría de Sarta de Trabajo

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WellCat 208

Usando la Pestaña Circulation/Circulación

Seleccione Forward/Avanzar cuando circule bajando la sarta de trabajo o la tubería de producción y arriba del anular. Selec cione Reverse/En Reversa cuando esté abajo del anular y arriba de lasarta de trabajo o de la tubería de producción

Escriba la temperatura del fluido fuente.

Si los retornos son dirigidos a través de un estragulador y si

alguna contrapresión es aplicada, entonces escriba la presión aquí.

Usted puede especificar la duración del trabajo en dos maneras. Ya sea escribiendo la cantidad de tiempo en que el fluido fue circulado o especificando el volumen total del fluido bombeado.

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WellCat 209

Desplace los Detalles de Terminación de la Operació n

Usando la Pestaña Geometría de la Sarta de Perforación

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WellCat 210

Usando la Pestaña Circulation (Workstring and Annulus)/ Circulación (Sarta de Trabajo y Anular)

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WellCat 211

Operación Coloque el Tapón de Cemento

Usando la Pestaña Geometría de la Sarta de Trabajo

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WellCat 212

Usando la Pestaña Cement Plug (Workstring and Annulus)/Tapón de Cemento (Sarta de Trabajo y Anular)

Para entrar a esta pestaña, el Spot Cement Plug/Coloque el Tapón de Cement debeser el tipo de operación especificado. El título de la pestaña se deriva de los valores que especificó para la configuración, tipo de operación y sobre la trayectoria de flujo en que estos valores fueron ingresados. Por ejemplo, si la Sarta de Trabajo y Anular son ingresados para ambas filas, respectivamente, la pestaña es denominada Workstring + Annulus

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WellCat 213

Operación Pull Out Workstring, Run Completion/Sacar Sarta de Trabajo, Correr Terminación

Usando la Pestaña ShutIn/Cierre

La presión puede ser definida en el cabezal o en lo s disparos.

Perform Pressure Buildup Calculations/Realice Cálculos para Levantamiento de Presión, no está disponible para todas las operaciones de cierre. Esta opción calcula el levantamiento de presión de fo ndo durante el cierre después de producción de gas. La característica sólo está activada cuando gas secoes el tipo de fluido seleccionado en el cuadro de grupo de Operations/Operaciones del cuadro de diálog Operations para la operación anterior.

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WellCat 214

Usando la Pestaña Annulus/Anular

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WellCat 215

Production Startup Operation/Operación de Arranque de Producción

Usando la Pestaña Operaciones de Producción

Especifique la presión fluyente en la localización que seleccionó en el cuadro de list a de botón de gota Location

Especifique la temperatura del fluido fluyente en laprofundidad donde el flujoentra a la trayectoria de flujo.

Para especificar los gastos de producción, primero seleccione los datos de Input/entrada. La selección de datos de entrada determina cuál de los campos de entrada relacionados debe ser

escrito.

Seleccione la localización donde la presión puede s er especificada para la operación. Si el Cabezal es seleccionado, el programa calcula la presión en los disparos (lalocalización donde el fluido entra o s ale de los disparos)

Las Condiciones temporales deben ser seleccionadas en el

cuadro de diálogoOperations > Operations para que

este cuadro de grupo esté presente.

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WellCat 216

Usando la Pestaña Anular

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WellCat 217

Operación de Producción Inicial Después de Cierre

Usando la Pestaña ShutIn/Cierre

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WellCat 218


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WellCat 219

Operación Trabajo de Estimulación #1

Usando la Pestaña Injection/Inyección

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WellCat 221

Operación de Trabajo de Estimulación #1 Después de Cierre


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WellCat 222


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WellCat 223

Operación de Producción de Un Año


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WellCat 225

Operación Cierre Después de Un Año de Producción

Usando la Pestaña Cierre

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WellCat 227

Trabajo de Estimulación #2

Usando la Pestaña Inyección

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WellCat 228


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WellCat 229

Cierre Después de Trabajo de Estimulación #2

Usando la Pestaña Cierre

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WellCat 230


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WellCat 231

Operación de Bombeo Neumático de Zona Agotada


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WellCat 233

Operación de Trabajo de Fracturamiento

Usando la Pestaña Inyección

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WellCat 234


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WellCat 235

Operación con Tubería Flexible

Usando la Pestaña Tubería Flexible

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WellCat 236

Usando la Pestaña Circulación

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WellCat 237

Calculando los Resultados de Prod

Después de que ha definido todas las operaciones deproducción, está listo para calcular y ver los resultados. Existen varias maneras para entrar al cuadro de diálogo Calculate.



3. Presione la Tecla F8 en el teclado.

4. Seleccione Calculate usando el Wizard

Calcular es la última partida enla lista del Wizard.

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WellCat 238

Seleccionando las Operaciones Para las Que Quiere Calcular los Resultados

Cuando calcula los resultados, se le pedirá que seleccione las operaciones para las quequiere calcular los resultados. El cuadro de diálog Results > Calculate se usa para seleccionar las operaciones.

Por default, todas las operaciones que no han sido calculadas son seleccionadas cuando el cuadro de diálogo se despliegapor primera vez, pero puede seleccionar un subconjunto de estas operaciones utilizando las teclas Shift y CTRL.Es buena práctica calculartodos los resultados.

La barra de avance es un indicadorDel proceso de cálculo.

Haga clic en calcular para calcular resultados para las operaciones seleccionadas

Haga clic en Diagnostics para desplegarlos datos de ingeniería antes y después de cada cálculo.

Ejercicio de Clase: Seleccionando las Operaciones Para las QueQuiere Calcular

Resultados

Use el cuadro

dediá

logoResults > Calculate paraseleccionar las operaciones que usted definió. Haga clic en Calculate para calcular los resultados.

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WellCat 239

Analizando los Resultados de Prod

Después de que calculó los resultados usando Results > Calculate, los resultados están disponibles para su análisis.

Nota: Calculando Resultados …

Usted debe haber usado Results > Calculate antes de ver los resultados o los resultadospresentados pueden estar inexactos o incompletos

Los resultados están todos disponibles usando el menú Results y están divididos en tres categorías principales:

1· Single Operation/Operación Individual – El submenú Single Operation contiene los resultados térmicos e hidráulicos que pueden ser vistos para todos los tramos del pozo asociados con una operación en particular. Esta ope ración se denomina Current Operation/Operación Actual .

2· Summaries/Resúmenes – El submenú Summaries contiene los resultados resumidos para cada operación, y, como con los resultados de Single Operation, están desplegados sólo para la operación actual.

3· Multiple Operations/Operaciones Múltiples – Los resultados disponibles bajo el submenú Multiple Operations comparan los resultados de una operación con aquéllos de otra. Esto es útil para el análisis de sensibilidad.

La operación actual también puede ser seleccionada usando el Output Wizard, mostrado en la siguiente página.

Seleccionando la Operación Actual para Vistas de Re sultados Individuales y de Resumen

Para las vistas tipo resultados de Operación Indivi dual y Resume, usted debe seleccionar Operación Actual para indicar la operación o carga que le interesa analizar. También puede seleccionar Operación Actual en las siguientes dos maneras.

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WellCat 240

1· Seleccione la operación actual usando Results > Current Operation. Laoperación actualmente seleccionada siempre se mostrará con una marca de tacha.

Seleccione la operación para la que quiere ver los resultados cuando esté usando el resultado Single Operation. En este ejemplo, la operaciónBullhead Squeeze Connection Leack está seleccionada.

1· Use el Output Wizard. El Output Wizard usa el mismo control de barra de herramientas que el Input Wizard. El cambio entre las dos modalidades es controlado por el estado del botón Input. Si el botón está en el estado liberado como estámostrado arriba, el Wizard es tratado como el Output Wizard.

Haga clic al botón Input para cambiar entre los Wizards de entrada y salida.

Use los botones de flechas izquierda yderecha para navegar a través de la lista de operaciones

La operación seleccionada serádesplegada en el Wizard y/o seleccionada en la lista.

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WellCat 241

Viendo los Resultados de Temperatura de Fluido

Usted puede ver las temperaturas de los fluidos para una operación individual o para operaciones múltiples.

Viendo las Temperaturas de Fluidos para una Operación Individual

Los resultados de temperatura de fluidos se muestran paraLas trayectorias de flujo asociadas con la operació n actual.Observe que la operación actual está desplegada en la barra de título.

Seleccione Switch desde el menú de clic derecho o haga clic al botón de la barra de herramientas para cambiar entre las vistas de gráfico yhoja de calculo de los datos

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas de Fluidos para una Operación Individual

Entre a Results > Single Operations > Fluid Temperatures. Use el botón Switch para ver los datos en la forma de hoja de cálculo.

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WellCat 242

Viendo los Resultados de la Temperatura del Agujero

Viendo las Temperaturas del Agujero para una Operación Individual

Los perfiles de temperatura para todas las sartas tubulares y los fluidos puedenSer desplegados para la operación actual. Haga clic derecho y use Data Selection para seleccionar losperfiles que quiere ver.

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas del Agujero para una Operación Individual

Entre a Results > Single Operations > Wellbore Temperatures

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WellCat 243

Viendo las Temperaturas del Agujero para Operaciones Múltiples

Los perfiles de temperatura del fluido de la TP al final de cada operaciónSon desplegados

Use el menú de clic derecho para acercamiento sobre una sección en particular del gráfico o para seleccionar Data Selection donde seleccionará los datos que desplegará.

Observe que el fluido de laTP se enfriará durantelos trabajos de

estimulación acídica. El segundo trabajo acídico no tiene temperaturas tan frías como el primer trabajo acídico porque esto ocurre después de un año de producción que permitió que la TPy el agujero s ean bien calentados.

Ejercicio de Clase: Viendo las Temperaturas del

Agujero par

a OperacionesMúltiples

Entre a Results > Multiple Operations > Wellbore Temperatures

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WellCat 244

Usando el Cuadro de Diálogo Data Selection/Selección de Datos

Los cuadros de diálogo de Data Selection están activados para todos los resultados de Operaciones Individuales y Múltiples. Este cuadro de diálogo Data Selection en particular se relaciona con la opción Results > Multiple Operations > Wellbore Temperature.

La lista Operations despliega todas lasoperaciones válidas que han sido exitosamentecalculadas. Para seleccionar una operación, haga clic sobreéste. Puede usar las teclas CTRL y Shift para seleccionar más de una operación.

La lista de Operations depende en la elección de Configuración. En este ejemplo, todas las operaciones desplegadas se relacionan a Tubing/Workstring porque éste está seleccionado.

Haga clic sobre el cuadro correspondiente al fluido o sarta de TP deseada para los que quiere ver los datos.

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WellCat 245

Viendo los Flow Summaries/Resúmenes de Flujo

Use la opción Results > Summaries > Flos para ver los resultados de simulación hidráulica parael final de la operación para una trayectoria de fl ujo. Dos posibles trayectorias de flujo están activadas (Tubing/Workstring o Annulus)

Observe cómo la densidad es afectada por la tempera turay la presión. A mayores profundidades donde la temp eratura es más elevada, la densidad es menor que si estuvieramás cercana a la superficie. Esto es interesante considerandoel efecto de la presión hidrostática sobre la densidad. Conformeavanza a más profundidad, usted esperaría que la densidad se incrementara.

Ejercicio de Clase: Viendo Flow Summaries/Resúmenes de Flujo

Entre a Results > Summaries > Flow.LandMark

WellCat 246

Viendo Presiones de Fluidos para Operaciones Múltiples

Usando Results > Multiple Operations > Fluid Pressure, las presiones defluidos para una trayectoria de fluido en particular puede ser vista para todas las operaciones simultáneamente. En este ejemplo, tubing/workstring es la trayectoria de flujo.

La presión interna más elevada ocurre durante eltrabajo de fracturamiento.

Ejercicio de Clase: Viendo Resúmenes de Flujo

Entre y revise Results > Multiple Operations > Fluid Pressure.

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WellCat 247

Ejercicios Independientes

Para completar estos ejercicios, use los gráficos ylas tablas que ya se le han presentado.

1. ¿Cómo cambia la temperatura cuando se desplaza el f luido de terminación a salmuera y se saca la sarta de trabajo para correr la terminación? ¿Es aceptable usar el perfil de temperatura no alterada para aproximarse a las condiciones iniciales durante el análisis de esfuerzo de TP para este pozo?

2. Compare la prueba de producción inicial con la oper ación de un año de producción.¿Cómo varían las temperaturas del cabezal y por qué? ¿Cuáles son las temperaturas de la línea de fondo para cada una de las operaciones?

3. Compare las temperaturas para producción de un año, cierre antes de trabajo acídico, el trabajo acídico, y el cierre después del trabajo de estimulación. Describa lo que usted ve.

4. ¿Se estabilizó la temperatura durante la operación Production Startup?

5. ¿Cuánto tiempo se requiere para que las temperaturas fluyentes seestabilicen durante la producción?

6. ¿A qué temperatura quedan sometidas las TP durantela producción?

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WellCat 248

Respuestas a los Ejercicios Independientes

1. Use Results > Multiple Operations > Fluid Temperatures.

Use Data Selection para seleccionar las operaciones apropiadas.

Circular la salmuera dentro del pozo durante el proceso de desplazamiento resultaen un enfriamiento del agujero. Después, cuando laTP fue asentada en lugar, el agujero fue de nuevo calentado hasta casi ajustarse al perfil de temperatura no alterada. Consecuentemente, usar el perfil no alterado para aproximarse a las condiciones iniciales durante el análisis de esfuerzo de la TP para este pozo debiórendir buenos resultados.

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WellCat 249

2. Use Results > Multiple Operations > FluidTemperatures

Use DataLa operación a largo plazo (Un Año de Producción) g enera una temperatura de

Selection paracabezal fluyente de aproximadamente 60 grados F máscaliente

que la prueba seleccionar lasde producción (Production Start UP). Ambos, la larg a duración y el alto gasto

operacionesde producción causan esta alta temperatura.

apropiadas.

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WellCat 250

Temperaturas de línea de fondo

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WellCat 251

3.

El pozo se ha calentado durante un año de producción. Durante el primer cierre, el pozo se enfría, pero todavía está más caliente que las temperaturas no alteradas. Durante el trabajo de estimulación, el pozo se enfría y está más fríoque la no alterada por debajo de 12,000 ft. Durante el segundo cierre, el pozo de nuevo se caliente de modo que las temperaturas son mayores que las no alteradas. Las temperaturas son más calientes que las no alteradas debido al efecto acumulativo de la conducción térmica radial durante el un año de producción.

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WellCat 252

3. Use Results > Single Operation >Temperature vs. Time. Use el OutputWizard y Data Selection para ver los datosapropiados.

Después de un día de

producción, latemperaturafluyente no se haestabilizadotodavía. Esteresultado puedeser útil para unaprueba deproducción si suequipo tienelimitac iones detemperatura.

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WellCat 253

4. Use Results > Single Operation >Temperature vs. Time. Use el OutputWizard y Data Selection para ver los datosapropiados.

Después de un día de producción, la temperatura fluyente no se ha estabilizado todavía.Este resultado puede ser útil para una prueba de producción si su equipo tiene limitaciones de tempe ratura.

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WellCat 254

5. Use Results > Single Operation >Temperature vs. Time. Use el OutputWizard y Data Selection para ver los datos

apropiados.

Aunque el fluido producido se calienta rápidamente,el equilibrio de la temperatura fluyenteno se llega a alcanzar durante meses.

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WellCat 255

6. Use Results > Single Operation > Wellbore Temperatures. Use el Output Wizardy Data Selection para ver los datos apropiados.

Debajo de la línea de fondo, los grandes incrementos en temperatura ocurren durante la operación One Year Production. Los grandes incrementos en temperaturapueden resultar en crecimiento axial térmico importante y un potencial de problemas de pandeo. Si los espacios anulares entre las tuberías de revestimiento notienen salida de presión y son llenados con fluido, este incremento en la temperaturapuede causar expansión térmica del fluido atrapado, resultando en severos incrementos de presión.

Los módulos Casing y Tube calculan levantamiento de presión anular en una sarta individual en anular atrapado con base en resultados de temperatura de estimulacióntérmica predecidos en el módulo Prod. El módulo MultiString calcula el levantamiento de presión anular para el sistema completo del pozo usando los resultados térmicos de Prod. El módulo MultiString produce resultados de levantamiento de presión considerablemente más precisos que el análisis de Casing y Tube de una sarta individual.

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WellCat 256

Capítulo 8

Usando Casing/Tubería de Revestimiento

Casing de WellCat se usa para analizar las cargas de la tubería de revestimiento, integridad del diseño, y comportamiento de pandeo bajo condiciones de carga mecánica, presión de fluido y térmicas complejas. Posee generación estándar y automática de caso de carga, está enlazado al análisis térmico Drill o Prod, y se usapara:

1· Diseño y análisis comprensivo de la tubería de revestimiento

2· Instalación y análisis de carga de servicio

3· Análisis de transferencia de carga en multisarta

4· Análisis de estabilidad de pandeo y pospandeo

Casing/Tuberia de Revestimiento tiene las siguientes características:

1· Determinación de corrida, instalación y cargas de s ervicio y esfuerzosderivados de los casos de carga estándar o definidos por usuario generadosautomáticamente

2· La determinación de soluciones precisas de carga, e sfuerzo, y pandeo paraambos pozos, verticales y direccionales, con o sin fricción

3· Consideración de todos los mecanismos de carga térmica, mecánica, y presión defluido

4· Especificación de factores de diseño separados para el cuerpo de la tubería y laconexión

5· Determinación de factores de seguridad de estallido , colapso, axial y triaxial, con factores de seguridad de estallido y axiales con base en cuerpos de tubería reducidos o clasificaciones de conexiones.

6· Acomodación de anisotropía de cedencia especificado por usuario paraCRA o aplicaciones de materiales compuestos

7· Acomodación de resistencia a cedencia dependiente d e temperatura yespecificado por usuario, y espesor de pared mínimo especificado por usuario (eldefault es API)

8· Evaluación de expansión de fluido anular debido a c alentamiento duranteperforación o producción, y determinación de volúmenes de purgado requerido paracontrol de cargas de colapso y estallido

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WellCat 257

Flujo de Trabajo de Capacitación

En esta sección del curso usted aprenderá cómo usar el módulo Casing/Tubería de Revestimiento. Analizará la sarta de amarre de producción de 7”.

Ha estado trabajando en el diseño de un archivo de plantilla para usarlo en este curso. Para asegurar que todos los participantes del curso están trabajando con los mismos datos, abriráun archivo de análisis que ya ha sido configurado para usted. Este archivo es denominado CourseCasing y contiene todos los datos que usted ya ha ingresado.

Ejercicio de Clase: Abriendo el Archivo Casing Data/Datos de TR

Use File > Open en la página 27 para una lista de pasos de flujo de trabajo que serácubierta en este capítulo.

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WellCat 258

Seleccionando el Módulo Casing

Para seleccionar el Módulo Casing, primero debe ten er activado el WellCat. Consulte “Iniciando” en la página 32 por las instrucciones para iniciar el WellCat.

Ejercicio de Clase: Seleccionando el Módulo Casing

Haga clic en el botón de la barra de herramientas para activar el Módul o Casing.

Después de que WellCat está activado, haga clic a en la Barra de Herramientas de Product/Producto. Alternadamente, puede usar Tools > Select Product > Casing.

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WellCat 259

Definiendo el Trabajo de Cemento Principal

Si desea correr un trabajo de Stage Cement arriba de la cima del cemento principal, marque este cuadro y las partidas adicionales normalmente en “grisáceo” en la segunda pestaña se activan. Si lo selecciona, se le pedirá que vaya a la pestaña Stage Cement e ingrese los siguientes valores: Cima y Base de Cemento, fuerza de Sacada o Metida, y el nombre de la lechada de cemento que se usará.

Marque Uncemented Gap/Espacio Libre no Cementado para modelar una sección del pozo que no está cementada(derrumbe, etc.)

Si la sarta actual es una deAmarre/Tieback y la TOC paraesta sarta está definido en labase de la sarta, los campos dedescripción T ieback / PBR seactivarán para que ustedingrese los datos.

Ejercicio de Clase:

Definiendo los

Primary Cementing and Landing Data/Datos de Cementación Principal y Anclaje

Entre a la pestaña Wellbore > Cementing and Landing > Primary Cementing and Landing e ingrese los datos igual a como se especificaron arriba para el 7” Production Tieback/Sarta de Amarre de Producción de 7”. (Use l a listade botón de gota Current Stringpara seleccionar la sarta de amarre.)

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WellCat 260

Definiendo los Parámetros de Diseño

Especificando los Factores de Diseño

Use la pestaña Loads > Design Parameters para definir los factores de diseño que especifican los factores de seguridad mínimos aceptables para el cuerpo de la tubería y las conexiones para todas las cargas.

Los Design Factors/Factores de Diseño sonlos factores mínimos de seguridad permisibles.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Parámetros de Diseño

Entre al cuadro de diálogoLoads > Design Parameters y especifique los parámetros de diseño como se describieron arriba.

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WellCat 261

Especificando las Analysis Options/Opciones de Análisis

Se recomienda que el efecto de tempertura de la resistencia a cedencia mínima sienpre se realice durante un análisis de sensibilidad. Para pozos de alta temperatura, especialmente la reducción de temperatura de las sartas de Tubería de Produ cción/Tubería de Revestimiento, siempre se deberán incluir. MarqueEnable Temperature Deration/Active Reducción de Temperatura para reducir la res istencia a cedencia del material como una función de temperatu ra. Esta reducción se realiza de acuerdo a un progr ama de reducción definido en el inventario Inventory > Temperature Deration.

Se recomienda que el análisis de sensibilidad incluya el efecto de contacto por fricción con el diámetro externo (OD) de la tubería de revestimientodebido a pandeo y desviación de agujero o curvatura. Marque Enable Friction/Activar Fricción para incluir en su análisisel efecto de contacto por fricción con el OD de la TR debido a pandeo y desviación del agujero/ curvatura. El valor por default es de0.3.

Marque Enable ClosedAnnulus Fluid Expansion/Active Expansión de Fluido en Anular Cerrado para incluir en su análisis los incrementos en la presión del anular causados por i ncrementos en temperatura. Si lo necesita, cambie el valor en el campo Outer Pipe Assumption/Suposición de Tubería Externa.

Seleccionar el default, Rigid Where Cemented/Rígido Donde está Cementado, asume que la sarta de tubería de revestimiento anterior todavía estará flexible sólo arriba de su TOC. Seleccionar Fully Rigid/Totalmente Rígida asume que la sarta de tubería de revestimiento anterior no está flexible en ningún lado, a lo largo de su longitud. De estas dos opciones, Fully Rigid resultará con la presión de expansión de fluido más alta.

Existen varios casos de carga (mientras usando Casing o Tube) que no tendrán los resultados para Results > Summaries > Annulus Fluid Expansion. Estos incluyen los casos de carga de Casing y Tube – Overpull/Sobrejal ón y Running in Hole/Correr en Agujero; así como los casos de carga de Casing – Gr een Cement Pressure Test/Prueba de Presión de Cemento SemiLíquido (no ha fraguado).

Ejercicio de Clase: Especificando las Opciones de Análisis

Entre a la pestaña Loads > Design Parameters > Analysis Options y marque el cuadroEnable Temperature Deration/Active Reducción de Temperatura. Revise las notas asociadas con las opciones de análisis para las recomendaciones sobre cuándo utilizar las opciones de análisis.

LandMark

WellCat 262

Definiendo Condiciones Iniciales

El cuadro de diálogoLoads > Initial Conditions se usa para definir las condiciones iniciales para el análisis de esfuerzos. Las condiciones iniciales estándares para Casing son las temperaturas no alteradas y las densidades generadas a partir de los datos de cementación principal y anclaje. Las condiciones in iciales detalladas pueden ser ingresadas, éstas incluyen valores a diferentes profundidades para temperaturas, presiones y densidades.

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WellCat 263

Especificando los Perfiles de Casing Density and Temperature/Densidad de Tuberíade Revestimiento y Temperatura

Use la pestaña Loads > Initial Conditions > String para especificar los perfiles de la sartade tubería de revestimiento para densidad y temperatura.

Haga clic al botón de comando Fill cuando quiera usar los valores desde una operación definida usando Drill. Haga clic a Default para usar los datos desde los cuadros de diálogoWellbore > Cementing and Landing > o Wellbore > Undisturbed Temperature.

Ejercicio de Clase: Especificando los Perfiles de Densidad de Tubería deRevestimiento y Temperatura

Entre a la pestaña Loads> Initial Conditions > String. Haga clic en los botones Default para ambos, densidad de tubería de revestimiento y temperatura de tubería de revestimiento para usar los datos especificados en los cuadros de diálogoWellbore > Cementing and Landing y Wellbore > Undisturbed Temperature como los defaults de perfiles.

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WellCat 264

Especificando los Perfiles de Annulus Density and Temperature/Densidad de Anular y Temperatura

Ejercicio de Clase: Especificando los Perfiles de Densidad Anular y Temperatura

Entre a la pestaña Loads > Initial Conditions > Annulus. Haga clic a los botones de Default para ambos densidad de tubería de revestimiento y temperatura de tubería de revestimiento para usar los datos especificados en los cuadros de diálogoWellbore A Cementing and Landing y Wellbore > Undisturbed Temperature como los defaults para los perfiles.

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WellCat 265

Definiendo las Casing Loads/Cargas de Tubería de Revestimiento

Definiendo las Cargas de Tubería de Revestimiento

Use el cuadro de diálogoLoads > Loads para definir el tipo de carga de tubería de revestimiento que quiere analizar para la sarta de tubería de revestimiento. Lo siguiente son las categorías de las cargas:

1· Las cargas sin enlaces: Este tipo de carga asume las condiciones iniciales delperfil de temperatura y puede ser dividida en dos categorías: Cargas de Preanclaje yCargas de PosAnclaje.

Ejemplos de cargas de PreAnclaje son:

o Prueba de Cemento en Estado Semilíquido

o Sobrejalón

o Corriendo en el agujero

Ejemplos de cargas de PosAnclaje son:

1· Prueba de Presión

2· Brote de Gas

2· Cargas con enlaces a Drill o Prod: Este tipo de carga extraerá predicciones detemperatura y presión desde una operación de Drill o Prod

3· Cargas híbridas: Este tipo de carga extraerá prediciones de temperatura y presión desdeotra carga de tubería de revestimiento que está enlazada a una carga de Drill o Prod. Los ejemplos son:

o Evacuación de tubería de

revestimiento o Desplazamiento a gas

o Pérdida de retornos

o Protección en superficie

(BOP) o Fuga en tubería de

producción

LandMark

WellCat 266

Cargas personalizadas: Este tipo de cargas le permite ingresar directamente cualquier distribución de temperatura y presión.

Cargas de Tubería de Revestimiento del Curso de Capacitación

En esta sección del curso, estará definiendo todas las cargas que se requieren para analizarlas cargas de tubería de revestimiento para la sarta de amarre de 7”.

Creará y definirá muchos detalles para las siguientes cargas:

1· Prueba del Tapón Bump

2· Sobrejalón

3· Circular Fluido Empacador

4· Producción de Un Año

5· Trabajo de Fracturamiento

6· Evacuar Tubería de Revestimiento Caliente

7· Evacuación de Tubería de Revestimiento de Ambiente

8· Matar Fuga de Tubería de Producción

9· Fracturamiento en Frío de Fuga de Tubería de Producción

10· Prueba de Presión

Definiendo Cargas Sin Enlaces

Usted definirá tres cargas de este tipo. Dos cargas(Prueba de Cemento en Edo. Semilíquido y Sobrejalón) son cargas de PreAnclaje. La otra, Prueba de Presión, es una carga PosAnclaje.

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WellCat 267

Definiendo Cargas de PreAnclaje

Cada carga debe tener un Nombre Seleccione el tipo de carga. Consulte

único. Para ingresar una nueva carga, “Definiendo Cargas de Tubería de

primero escriba un nombre en el cuadroRevestimiento” en la página 253 para una

vacío al fondo de la lista de nombres. discusión de tipos de carga.

Haga clic a Details para especificar los detalles adicionales dela carga seleccionada.

Para la mayoría de los casos de carga, la selección ExternalPressure Profile/Perfil de Presión Externa se base con frecuencia en los estándares de metodología del diseño de la tubería de revestimiento interna de la compañía. Los casos de carga Green Cement Test son únicos ya que calculan su propio perfil de presión externa sin im portar el perfil de presión externa previamente especificado.

Ejercicio de Clase: Definiendo la Carga Bump Plug Test

Use Loads > Loads para definir una carga denominada Bump Plug Test. Esta carga es unaGreen Cement Test/Prueba de Cemento SemiLíquido. Haga clic a Details paraespecificar detalles adicionales acerca de la carga.

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WellCat 268

Definiendo Detalles de Load/Carga

El cuadro de diálogoLoads >Initial Conditions suministralos perfiles de temperatura yde densidad para esta carga

Ejercicio de Clase: Definiendo Los Detalles de la Carga Bump Plug Test

Use Loads > Loads > Details para definir los detalles según se describió arriba para lacarga denominada Bump Plug Test.

Defina otra carga de PreAnclaje denominada Overpull. Este tipo de carga es Overpull. Use OBM de 14.1 ppg como el fluido de corrida, y 100,000 lbf como la fuerza de sobrejalón.

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WellCat 269

Definiendo Cargas de PosAnclaje

Cada carga debe tener un Nombre único. Para ingresar una nueva carga, primero escriba un nombre en el cuadro vacío al fondo de la lista de nombres.

Seleccione el tipo de caga. Consulte “Definiendo las

Cargas de Tubería de Revestimiento” en la página 253 para una discusión de tipos de carga.

Haga clic aDetails de la carga seleccionada

External Pr

essure Profile/Perfil de Presión Externa representa unadistribución de presión como unafunción de profund idad aplicada en el exterior de la tubería. La combinación de column a de lodo, columna de cemento, y presión

de poro determinan el perfil de presión externa. La seleccióncon frecuencia se basaen los estándares de la metodología de diseño de la tubería de revestimiento interna de la compañía. Consultela ayuda en línea para más

información.

Ejercicio de Clase: Definiendo la Carga de Prueba de Presión

Use Loads > Loads para definir una carga denominada Pressure Test. Este tipo de carga es Pressure Test. Haga clic a Detailspara especificar detalles adicionales acerca de la carga.

LandMark

WellCat 270

Definiendo los Detalles de Carga

Ejercicio de Clase: Definiendo Detalles de Carga

Use Loads > Loads > Details para definir los detalles según se describió arriba para lacarga denominada Pressure Test. Use densidad de lodo de 14.1 arriba de la TOC, 8.33 debajo de la TOC, y 0 psig de presión de cabezal.

LandMark

WellCat 271

Definiendo Cargas con Enlaces

Usted definirá tres cargas de este tipo:Circulate Packer Fluid/Circular Fluido Empacador,One Year Production/Un Año de Producción, y Frac Job/Trabajo de Fracturamiento. Consulte “Definiendo Cargas de Tubería de Revestimi ento” en la página 253 para más información sobre los tipos de cargas.

Definiendo Prod Links Loads/Cargas de Enlace de Prod

Ejercicio de Clase: Definiendo las Cargas de Enlace de Prod

Use Loads> Loads para definir una carga denominada Circulate Packer Fluid. Esta cargaesun Prod Link/Enlace de Prod. Haga clic a Details para especificar detalles adicionales acerca de la carga.

Defina dos cargas de enlace de Prod adicionales denominadas One Year Production y Frac Job. Todas las cargas de enlace de Prod usan el Perfil de Presión Externa denominadaFluid Gradient (w/Pore Pressure).

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WellCat 272

Definiendo Detalles de Cargas

Desde la lista de botón de gota, seleccione la Operación Prod para la que quiere enlazar la carga. Observe que los datos serán importadosdesde la carga seleccionada.

Presión de Cabezal que actúe sobre un fluidoUsted puede ingresar un Wellhead Pressure/(ya sea un fluido de desplazamiento, u otro fluido que usted seleccione.)

Usted puede definir una Axial Force/ Fuerza Axial a una cierta profundidad, si lo desea.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de Enlace de Prod

Use la pestaña Loads > Loads > Details Casing para definir los detalles según descritosarriba para la carga denominada Circulate Packer Fluid.

LandMark

WellCat 273

Esta pestaña confirma el perfil previamente seleccionado y otra información para la carga. Usando esta pestaña, puede variar la naturaleza del External Profile seleccionado.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de la Carga de Enlace de Prod

Use la pestaña Loads > Loads > Details Casing para definir los detalles según descritos arriba para la carga denominada Circulate Packer Fluid.

Defina dos cargas adicionales de Prod Link usando los datos de la siguiente tabla.

Load/Carga Details/DetallesOne Year Production/Un Enlace a la operación Prod One Year Production. Use losAño de Producción siguientes datos para definir la carga: presión de cabezal de

0 psig en el fluido interno y externo, salmuera de 10 ppgdentro de la sarta de amarre, densidad de lodo de 14.1 ppgarriba de la TOC, 8.33 ppg debajo de la TOC, y utilice lododeteriorado con una densidad base de 7 ppg.

Frac Job/Trabajo de Enlace a la operación Prod Frac Job. Use los siguientesFracturamiento datos para definir la carga: presión de cabezal de 0 psig en

el fluido interno y externo, agua fresca dentro de la sarta deamarre, y use densidad de los de 14.1 ppg arriba y debajode la TOC.

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WellCat 274

Definiendo Cargas Híbridas

Definirá cuatro cargas de este tipo:Hot Kill of Tubing Leak, Cold Frac of Tubing Leak, Hot Casing Evacuation, Ambient Casing Evacuation. Consulte “Definiendo las Cargas de la Tubería de Revestimiento” en la página 253 para másinformación en los tipos de cargas.

Definiendo Cargas Híbridas

Ejercicio de Clase: Definiendo las Cargas de Enlace de Prod

Use Loads > Loads para definir una carga denominada Hot Kill of Tubing Leak. Esta carga es un Prod Link/Enlace de Prod. Haga clic a Details para especificar detalles adicionales acerca de la carga.

Defina tres cargas híbridas adicionales denominadas Cold Frac of Tubing Leak, Hot CasingEvacuation y Ambient Casing Evacuation. Todas las cargas usan External PressureProfile denominado Fluid Gradient w/Pore Pressure.

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WellCat 275

Definiendo los Detalles de la Carga

Desde la lista de botón de gota, seleccione la carga de tubería de revestimiento que quiere enlazar a la carga. Observe que los datos serán importados desde la carga seleccionada.

Override Internal Pressure Profile/Anularperfil de Presión Interna le proporciona laopción de especificar una presión superficial adicional y fluido para definir el perfil de presión dentro de la sarta actual.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de la Carga Híbrida

Use la pestaña Loads > Loads > Details Casing para definir los detalles según descritosarriba para la carga denominada Hot Kill of Tubing Leak.

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WellCat 276

\Ejercicio de Clase: Definniendo los Detalles de la Carga de Enlace de Prod

Use la pestaña Loads > Loads > Details Casing para definir los detalles según descritos arriba para la carga denominada Hot Kill of Tubing Leak.

Defina cuatro cargas Híbridas adicionales usando los datos en la siguiente tabla. Puede considerar usar el botón Copy Load/Copiar Carga en el cuadro de diálogoLoads > Loads para reducir la cantidad de entrada de datos cuando cree una carga que es similar a una carga existente.

Load/Carga Details/DetallesCold Frac of Tubing Enlace a la carga de tubería de revestimiento Frac Job, presiónLeak de cabezal a 9,000 psig en fluido interno, 0 psig de presión de

cabezal en fluido externo, salmuera de 10 ppg dentro de la sartade amarre, densidad de lodo de 14.1 ppg arriba de la TOC, 8.33ppg debajo de la TOC, y use lodo deteriorado con una densidadbase de 7 ppg.

Hot Casing Evacuation Enlace al caso de carga de tubería de revestimiento One YearProduction, 100% evacuada, fluido de agujero es agua fresca,presión de cabezal a 0 psig en fluido externo y use densidad delodo de 14.1 ppg arriba y abajo de la TOC.

Ambient Casing Enlace al caso de carga de tubería de revestimiento Frac Job,Evacuation 100% evacuada, el fluido del agujero es salmuera a 10 ppg,

presión de cabezal a 0 psig en el fluido externo, y use densidadde lodo de 14.1 ppg arriba y abajo de la TOC.

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WellCat 277

Calculando los Resultados de Casing

Después de ha definido todos las cargas de tuberíade revestimiento, está listo para calcular y ver los resultados. Existen varias maneras de entrar al cuadro de diálogo Calculate/Calcular.



3. Presione la Tecla F8 en el teclado

4. Seleccione Calculate usando el Wizard

Calculate es la última partida en laLista de Wizard.

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WellCat 278

Calculando Resultados

Cuando calcule resultados, se le pedirá que seleccione las cargas para las que quiere calcular los resultados. El cuadro de diálogoResults > Calculate se usa para seleccionar las cargas.

Haga clic aPor default, Calculate para

todas las calcular los

cargas son resultados para

seleccionadas las cargas

cuando se seleccionadasdespliega porprimera vez elcuadro dediálogo

Haga clic adiagnostics paradesplegar losdatos deingeniería antesdespués de cadacálculo.

La barra de avance es un indicadordel proceso de cálculo

Ejercicio de Clase: Calcule Resultados

Use el cuadro de diálogoResults > Calculate para seleccionar las cargas que ha definido.

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WellCat 279

Analizando Resultados de Tubería de Revestimiento

Después de que calcule los resultados usandoResults > Calculate los resultados están disponibles para su análisis.


1· Single Load/Carga Individual – El submenú Single Load contiene los resultados deesfuerzo asociados con una carga en particular. Esta carga se denomina Current Load.

2· Summaries/Resúmenes – El submenú Summaries contiene los resultados resumidos para cada carga, y, como con resultados de Single Load, desplegados sólo para la cargaactual.

3· Multiple Loads/Cargas Múltiples – Los resultados disponibles bajo el submenú Multiple Loads comparan resultados de una carga con aquéllos de otra. Esto es útil para el análisis de sensibilidad.

La carga actual también puede ser seleccionada usando el Output Wizard, mostrado en lasiguiente página.

Seleccionando la Carga Actual para Vistas de Resultados Individuales y Resumidos

Para vistas tipo resultados para Carga Individual y Resumen, debe seleccionar la Carga Actual para indicar la carga que le interesa analizar. Puede seleccionar Carga Actual en lassiguientes dos maneras.

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WellCat 280

Seleccione la carga actual usando Results > Current Load. La carga actualmente selecciona siempre se mostrará con una marca de selección.

Seleccione la carga para la que quiere verlos resultados cuando está usando un resultado de carga Individual. En este ejemplo, Initial Conditions está seleccionado.

Use el Output Wizard. El Output Wizard usa el mismo control de barra de herramienta como el Input Wizard. El cambio entre las dos modalidades es controlado por el estado del botón Input. Si el botón está en el estado liberado mostrado arriba, el Wizard es tratado como el Output Wizard.

Haga clic al botón Input para cambiar entre los wizards input y output

La carga seleccionada quedará desplegada en el Wizard y/o seleccionada en la lista

Use los botones de flechas izquierda y derecha paranavegara través de la listade cargas

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WellCat 281

Viendo Resultados para Cargas Múltiples

Revisando los Límites del Diseño

Los casos de carga que caen dentro del envolvente de diseño cumplen con el

criterio, en tantoque aquéllos que están afuerano.

La carga Hot Kill of Tubing Leak falla en el criterio triaxial.

Otras cargas se aproximan al límite triaxial.

El colapso API es reducido portensión y presió

n internode acuerdo al Boletín5C3

Ejercicio de Clase: Revisando los Límites de Diseño

Entrea R

esults > Multipl

e Lo

ads>

Design Limits y revise loslímites de diseño. Observe las cargas que excedan o estén a punto de exceder los límites de diseño.

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WellCat 282

Usando Data Selection/Selección de Datos

El campo Loads despliega todas las cargas válidas que han sido exitosamente calculadas. Para seleccionar todas las cargas, clic izquierdo del ratón y seleccione la primera carga en la parte superiorde la lista, presione y mantenga oprimida la tecla Shift en su

teclado, luego seleccione la última carga (la última del fondo). Para seleccionar varias cargas noconsecutivas, presione y mantenga oprimida

la tecla Ctrl envez de la teclaShift de su teclado mientras selecciona las entradas deseadas.

Si la tubería de revestimientotiene más tramos definidos en la hoja de cálculonWellbore > Casing and Tubing Configuration > String Sections, vera los tramos enlistados aquí. Existe un gráfico diferente para cada tramo.

Ejercic

io de clase: Usando Selección de Datos

Haga clic derecho y seleccioneData Selection para cambiar los resultados vistos en el gráfico.

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WellCat 283

Revisando los Factores de Seguridad Triaxiales

La línea vertical indica el factor de seguridad triaxial

El caso de carga Hot Kill of Tubing Leak

parece fallar en el criterio triaxial en Results > Multiple Loads > Design Limits Plots al estar afuera del envolvente triaxial y aquí puede ver que llega derecho a la línea del límitetriaxial pero no cruza la línea. Los límites triaxiales mostrados en el Design Limits Plot sólo son aproximados porque el gráfico es unarepresentación 2D de un envolvente 3D, así que es importante verificar los resultados del Design Limit viendo Results > Multiple Loads > Triaxial Safety Factors Plot.

Ejercicio de Clase: Revisandolos Factores de Seguridad Triaxiales

Entre aResults>Mul

tiple Loads >TriaxialSafetyFactors pararevisar losfactores de

seguridad triaxiales para todaslas cargas. Use Zoom ySwitch (ambos en el menú declic derecho) para revisar losdatos con más detalle o enforma tabular.

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WellCat 284

Revisando la Presión Diferencial

El GráficoResults > Multiple Loads > Differential Pressure despliega la presión diferencial como una función de profundidad para to das las cargas y le permite ver cuálescargas impulsan el criterio de estallido y de colapso.

Las cargas Hot Casing Evacuation y Ambient Casing Evacuation contribuyen al diseño de colapso.

El diferencial de presión negativa sobre el eje “x” representa la presión de colapso,mientras el positivo representa la presión de estallido

La carga Pressure Test contribuye al diseño deestallido para la cima

de 8,000 ft de la tubería y el Cold Frac of Tubing Leakcontribuye aldiseño de estallido en el resto de latubería.

Ejercicio de Clase: Revisando la Presión Diferencia l

Entre

aRe

sults > Multiple Loads > differential Pressure para determinar cuáles cargas contribuyen al diseño de estallido y colapso.

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WellCat 285

Revisando el Cambio de Longitud

Use Results > Multiple Loads > Length Change Bar Chart para desplegar los cambios totales de longitud que ocurren debido a los efectos de carga, temperatura y presión en el tramo no cementado de la sarta actual para cada caso de carga seleccionado en el cuadro dediálogo de Data Selection.

Ejercicio de Clase: Revisando los Cambios de Longitud

Entre a Results > Multiple Loads > Length Change Bar Chart para revisar los cambiosen longitud defico a temperatura, pandeo, balonamiento, Ley de Hooke, pandeado en longitud total o el cambio total de longitud. Use Data Selection para cambiar los datos desplegados.

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WellCat 286

Viendo Resultados para Cargas Individuales

Revisando los Factores de Seguridad

La carga seleccionada está indicada en la barra detítulo.

Los factores de seguridad triaxiales y colapso se acerca bastante a caer debajo de los factores de seguridad del diseño cercano al fondodel pozo.

Ejercicio de Clase: Revisando los Factores de Seguridad

Entre a Results > Single Loads > Safety Factors para la carga Hot Casing Evacuation. Observe dónde podrían caer los factores de segurida d por debajo o cercano a los factores de seguridad del diseño.

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WellCat 287

Revisando las Cargas Axiales

Ejercicio de Clase: Revisando las Cargas Axiales

Entre a Results > Single Loads > Axial Loads para el caso de carga Cold Frac of Tubing Leak. Observe la diferencia entre las cargas axiales con y sin flexionamiento. Aunque el pozo está vertical entre 10,000 ft 15,500 ft, se nducei fuerza axial adicional a la sarta debido al pandeo.

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WellCat 288

Viendo los Resúmenes de Resultados

Revisando el Movimiento de Tubería de Revestimiento

El cambio de la longitud total está desplegado, asícomo la porción del cambio que se debe a la Ley de Hooke, pandeo, presión diferencial, y c ambio de temperatura. El movimiento total es cero asumiendo que en la cima de la sarta (cabezal) y el fondo (cima de cemento) son puntos fijos y el movimiento no se permite.

Se creauna entradapara cada sarta deTR conla cimaen el colgador y la base enla cimade cemento (TOC).Los datos no son reportados para ningún punto debajo de la TOC porque

es un punto fijo.

Los números positivos de cambio de longitud reflejan un incremento e la longitud de la TR, en tanto que los números negativos reflejan una reducción en longitud.

Indica típicamente laBuckled Length/Longitud Pandeada desde la TOC hasta el punto neutral

Ejercicio de Clase: Revisando el Movimiento de la Tubería de Revestimiento

para una Carga Individual

Use

Results > Summaries > Movement para revisar los resultados de la carga Cold Frac of Tubing Leak.

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WellCat 289

Revisando las Cargas en la Tubería de Revestimiento

Sólo se incluyen las profundidades “importantes” en este resumen (por ej.: cambio en el área de sección transversal, cima de cemento, etc.)

La fuerza negativa axial indica la compresión, en tanto que la fuerza positiva indica tensión.

Si los resultados de la presión externa incluyen el efecto de la expansión de fluido anular, (una opción deanálisis sobre la pestaña Loads > Design Parameters> Analysis Options), se colocará un asterisco junto alvalor, y se desplegará una notificación al fondo de la

La fuerza de sacada adicional requerida para evitar que la TR sepandee es calculada y desplegada aquí encualquier momento en que elpandeo esté presente.

Los altosvalores

de Dogleg y Torque ocurren donde la Tubería de Producción está pandeada. La

Friction

Force/Fuerza de Fricción será sólo de nocerosi la opción de fricciónha sido activada en la pestaña Analysis Options del cuadro de diálogoDesign Parameters.

Ejercicio de Clase: Revisando los Resúmenes de Carga de Tubería de

Revestimiento parauna Carga

Individual

Use

Resu

lts > S

ummaries > Casing Load para revisar los resultados para la cargaCold Frac of Tubing Leak.

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WellCat 290

Usando la Tabla de Resumen de Carga de Tubería de Revestimiento

Es importante recordar que WellCat es una herramienta de análisis y no una herramienta dediseño. Use los siguientes pasos para asegurar que usted está realizando el análisis usando la presión y la temperatura de su elección así como para inspeccionar las fuerzas axiales y las patas de perro que resulten de las temperaturas y presiones combinadas actuando sobre la sarta.

1. Típicamente las tablas de resultados de resumen son utilizadas por los analistas experimentados para realizar una revisión inicial d e control de calidad de los datos ingresados. Se recomienda que revise cuidadosamente las distribuciones de presión interna y externa en cada profundidad para verificar que la condición de entrada para el perfil de presión interna y externa ha sido correctamente definida. Verifique específicamente por discontinuidades de presión alr ededor de las cimas de cemento y de las profundidades del colgador del liner.

2. Luego, verifique que la distribución de temperatura para cada profundidad es la que usted pretendía que fuera. Recuerde que la distribución de temperatura está especificada con el caso de carga (para las cargas de Prod Link), o asumidas (por WellCat) con base en el caso de carga. (Por ej.: la temperatura no alterada es la distribución de temperatura asumida para los casos de carga Pressure Test).

3. Después de completar estas validaciones, inspeccione la fuerza axial y la distribución de pata de perro (usando el gráfico o la tabla Results > Summaries > Tubing Load) para cada profundidad para verificar que los resultados se correlacionen con los efectos combinados de los puntos fijos (Cimas de cemento), temperatura y presión interna/externa actuando sobr e la sarta.

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WellCat 291

Revisando las Clasificaciones de la Tubería de Revestimiento

La hoja de cálculoResults > Summaries > Ratings despliega el cuerpo de tubería mínimoy las clasificaciones de conexión para cada tramo d e la sarta seleccionada. Las clasificaciones consisten de estallido, colapso, tensión y compresión. Las clasificaciones de tubería se derivan de la hoja de cálculoInventories > Pipe Inventory. Las clasificaciones de las conexiones son tomadas de la hoja de cálculoInventories > Proprietary Connections, o calculadas internamente para conexiones de la API.

Se creará una entrada para cada tramo de la sarta.

Una descripción del mecanismo que causa que la clasificación de la conexión será menor que el cuerpo de la tubería, está localizada en la leyenda ubicada del lado izquierdo inferior de esta hoja de cálculo.

Observe la C que indica las conexiones que tienen clasificación tensil reducida.

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WellCat 292


Determine si la sarta de amarre de 7” esnecesaria amarre de 7”, y usando la tubería derevestimiento revestimiento de producción.

al correr el análisis y remover la sarta de de 9 5/8” como la tubería de

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WellCat 293

Capítulo 9

Usando Tube/TuberíaEl módulo Tube de WellCat se usa para analizar cond iciones de cargas de tuberías de producción, integridad del diseño y comportamiento de pandeo bajo mecánica compleja, presión de fluido y de carga térmica. Tiene una generación de caso de carga estándar y automático, está enlazado al análisis término deod,Pry es una herramienta de ingeniería avanzada de ambiente Windows para:

1· Diseño y análisis de tubería de producción, comprensivos 2· Cargas de instalación y servicio 3· Movimiento de tubería de producción 4· Terminaciones complejas 5· Pandeo 6· Tuberías CRA con anisotropía de cedencia

El módulo Tube tiene las siguientes características funcionales:

Determinación de cargas y esfuerzos de instalación y servicio derivado de los casos decarga de generación estándar o automáticamente y definidos por usuario, incluyendoproducción, inyección, cierre, fuga en tubería de p roducción, bombeando para matar,bomba de varilla, prueba de presión, revisión en pa ntalla de fracturas, evacuación total,y margen de jalón durante la instalación.

1· Determinación de carga precisa, esfuerzo y solucion es de pandeo para ambos pozosverticales y direccionales, con o sin fricción.

2· Acomodación de empacadores múltiplemecánicos o asentados hidráulicamente yacoplamiento de terminación dobles.

3· Especificaciones de enganches y deslizamiento de los aparejos de sello de empacadorde tubería de producción, con desplazamiento arriba/ab ajo definido por usuario yrestricciones de detención.

4· Consideración de todos los mecanismos de carga mecánico, presión de fluido y térmicopara todos los casos de carga.

5· Especificación de factores de diseño separados para el cuerpo de la tubería y laconexión.

6· Determinación de los factores de seguridad de estal lido, colapso, axiales y triaxiales,con factores de seguridad axial y de estallido con base en la reducción del cuerpo de latubería o clasificación de la conexión.

7· Acomodación de anisotropía de cedencia especificada por usuario para CRA oaplicaciones de materiales compuestos.

8· Acomodación de resistencia a cedencia dependiente d e temperatura y especificado porusuario.

9· Evaluaciones de expansión del fluido anular debido a calentamiento duranteperforación o producción, y determinación de los volúmenes de pur gado requeridospara controlar las cargas de colapso y de estallido.

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WellCat 294


En esta sección del curso aprenderá cómo usar el mó dulo Tube. Definirá un rango de cargas de tubería de producción que ocurren durante la vid a del pozo.

Para asegurar que todos los participantes del curso están trabajando con los mismos datos,abrirá un archivo de análisis que ya ha sido configurado para usted. Este archivo se denomina CourseTube y contiene todos los datos que ya ha ingresado.

Ejercicio de Clase: Abriendo el Archivo Tube Data/Datos de Tubería de Producción

Use File > Open para abrir el archivo denominado CourseTube.wcd. Cierre el otro archivo con el que estaba trabajando.

Consulte “Usando la Tubería de Producción” en la pá gina 28 para tener una lista de los pasos del flujo de trabajo que será cubierto en est capítulo.

Seleccionando el Módulo Tube/Tubería

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WellCat 295

Para seleccionar el Módulo Tube, primero debe tener el WellCat activado. Consulte lasección “Iniciando” en la página 32 para ver las in strucciones sobre cómo iniciar el WellCat.

Ejercicio de Clase: Seleccionando el Módulo Tube

Haga clic en el botón de la barra de herramientas para activar el módul o Tube.

Después de que el WellCat esté activado, haga clicsobre en la Barra de HerramientasProduct. La manera alterna es utilizar Tools > Select Product > Tube.

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WellCat 296

Definiendo los EmpacadoresUse el cuadro de diálogoWellbore > Packers para especificar los nombres y características esenciales de los empacadores y el equipo de producción (incluyendo las válvulas de seguridad del anular, los colgadores detubería de producción y las anclas de la tubería de producción) instalados en el pozo. Las c aracterísticas incluyen profundidad, tipo de empacador y movimiento.

Tube puede analizar la tubería de producción hasta por un máximo de cinco empacadores.Los datos del empacador se ingresan para cada uno de los empacadores en el orden en quelos empacadores son asentados.

Escriba el nombre del empacador que quiere definir. Los datos en el cuadro de diálogo pertenecen al empacador que está actualmente seleccionado.

Cada empacador debe tener unaprofundidad única dentro del intervalo delimitado porla profundidaddel colgador yla tubería de

producción.Seleccione el tipo de empacador y sarta de corrida desde las listas de botón de gota.

Por default, el empacador se considera

mecánicamente asentado. Marquela caja y especifique la información adicionalsi el empacador es asentadohidráulicamente.

La secciónde las cuñas sólo

está activada cuando el tipo de empacador es Annular SafetyValve/Válvula deSeguridad del Anular o Tubing

Hanger/Colgador deTP. Las cuñas representan el movimiento característico del empacador.

Haga clic

a Details para definirlos detalles adicionales asociados con el empacador.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles del Empacador

Defina dos empacadores usando el cuadro de diálogoWellbore > Packers. El segundo

empacador esdenominado

Integral Packer y tambié

n eshidráulica

mente asentado.

El segundo empaca

dor esasentadoa

19,000 ft MD, con una presión establecida inicial de 3,000 psig, y una profundidad de tapón de 19,000 ft MD. El empacador es corridosobre la tubería de producción.

LandMark

WellCat 297

Definiendo los Detalles del EmpacadorHaga clic al botón Details en el cuadro de diálogoWellbore > Packers para entrar a las pestañas de detalles de los empacadores. Use las pestañas Packer Details para especificar la información requerida acerca del empacador o del equipo de producción que usted definió en el cuadro de diálogo Wellbore > Packers.

Si existe más de una sarta de TP (doble), cadanombre de sarta de TP es desplegado como el nombre de una pestaña.

El cuadro de Seal Bore Present, define un área de pistónpara el aparejo del sello en el cual una presión diferencial puede actuar sobre la TP. Si el cuadrono está marcado, la TP se asume como integrada al empacador y acoplada sin efecto pistón. El Packer Bore ID/Identificación del Empacador afectará la distribución de la fuerza axial en la TP.

Si el cuadro Seal Movement Allowed/Movimiento del SelloPermitido no está marcado, cualquier movimiento de la TP es evitado y el empacador se asume como fijo.

Una carga axial cambia

El nombre del empacador

es como resultado de unadesplegado en la barra de

fuerza de sacada o

títulos. metida, que puede ser

especificadaSeal Assembly/Aparejodel Sello requiere de la Selección de la Tail Pipe/Tubería Final, que modela la TP debajo delempacador que está soportado por el empacador.Stroke Through/Embolada indica que la TP debajo del empacador está soportada por la TP de arriba.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles del Empacador

Use la pestaña Packer Details

para definir los detalles adicionalespara el Retrievabl

e Packer como se definió arriba.Usando las pestañas Details,especifique que el Integral

Packer no tiene un sello presente, ni tampoco tiene un cambio de carga axial después de asentar el empacador

LandMark

WellCat 298

Definiendo los Parámetros de DiseñoEspecificando los Factores de Diseño

Use la pestaña Loads > Design Parameters para definir los factores de diseño que especifican los factores de seguridad mínimos aceptables para el cuerpo de la tubería y conexiones para todas las cargas.

Los Factores de Diseño son los factoresde seguridad mínimos permisibles.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Parámetros de Diseño

Entre al cuadro de diálogoLoads > Design Parameters y especifique los parámetros de diseño como se describen arriba.

LandMark

WellCat 299

Especificando las Opciones de AnálisisSe recomienda que siempre realice un análisis de sensibilidad que incluya el efecto de la temperatura sobre la resistencia mínima a cedencia. Los pozos de alta temperatura siempre deben incluir reducción de temperatura en el análisis, especialmente para la tubería de producción o sarta de tubería de revestimiento.

Para incluir la reducción de temperatura, marque Enable Temperature Deration/Activar Reducción de Temperatura para reducir la resistenci a a cedencia del material como una función de temperatura.

Consulte “Especificando las Opciones de Análisis” en la página 249 para más información de las otras opciones de análisis.

Se recomienda realizar un análisis de sensibilidad incluyendo el efecto de contacto por fricción debido a pandeo y desviación de agujero o curvatura. Incluya los efectos de la fricción marcando el cuadro Enable Friction/Activar Fricción.El valor por default para el coeficiente de fricción es de 0.3.

Ejercicio de Clase: Especificando las Opciones de Análisis

Entre a la pestaña Loads > Design Parameters > Analysis Options y marque el cuadro Enable Temperature Deration.

LandMark

WellCat 300

Definiendo las Condiciones Iniciales

El cuadro de diálogoLoads > Initial Conditions se usa para definir las condiciones iniciales para el análisis de esfuerzo. Las condiciones iniciales se refieren a las temperaturasy presiones en el punto en el tiempo cuando la tubería de revestimiento/tubería de producción está aterrizada. Los valores de condición iniciales deben ser ingresados, a un mínimo en la cima y la base de la sarta.

Las condiciones iniciales estándares para Tube sonlas temperaturas no alteradas y las densidades desde el cuadro de diálogoWellbore > Undisturbed Temperatures y la hojade cálculoWellbore > Annulus Contents, respectivamente.

LandMark

WellCat 301

Especificando los Perfiles de Temperatura y Densidad de la Sarta de Trabajo de la Tubería de ProducciónUse la pestaña Loads > Initial Conditions > String para especificar los perfiles de la sartade tubería de producción para densidad y temperatur a.

Haga clic al botón de comando Fill/Llenar cuando quiera usarlos valores de una operación definida usando Prod. Haga clica Default para usar los datos de los cuadros de diálogoWellbore > Annulus Contents o Wellbore > UndisturbedTemperature.

Ejercicio de Clase: Especificando los Perfiles de Densidad y Temperatura de la Sartade Trabajo de la Tubería de Producción

Entre a la pestaña Loads > Initial Conditions > String. Haga clic a los botones Default para ambos, densidad de tubería de producción y tem peratura de tubería de producción para usar los datos especificados en los cuadros de diálogo Wellbore > Annular Contents yWellbore > Undisturbed Temperature como los defaults para los perfiles.

LandMark

WellCat 302

Especificando los Perfiles de Densidad Anular y TemperaturaUse la pestaña Loads > Initial Conditions > Annulus para especificar sus perfiles deanular de tubería de revestimiento/tubería de producción para densidad y temperatura.

Ejercicio de Clase: Especificando los perfiles de Temperatura y Densidad Anulares

Entre a la pestaña Loads > Initial Conditions > Annulus. Haga clic a los botones Defaultpara ambos, densidad de tubería de producción y tem peratura de tubería de producción parausar los datos especificados en los cuadros de diálogo Wellbore > Annular Contents yWellbore > Undisturbed Temperature como los defaults para los perfiles.

LandMark

WellCat 303

Definiendo las Cargas de Tube/TuberíaEn esta sección del curso, estará definiendo todas las cargas que se requieren para analizarlas cargas de la tubería de producción.

Creará y definirá muchos detalles para las siguientes cargas:

1· Inicio de producción 2· Producción de Un Año 3· Trabajo de Fracturamiento 4· Evacuación de Tubería de Producción Caliente 5· Evacuación de Tubería de Producción Fría 6· Prueba de Presión 7· Margen de Jalón de 60 kips 8· Producción de Estado Estacionario 9· Cierre de Producción 10· Bombear para Matar 11· Fracturamiento en Pantalla 12· Fuga de Tubería de Producción Caliente 13· Fuga de Tubería de Producción Fría

LandMark

WellCat 304

Tipos de cargas de Tubería de ProducciónUse el cuadro de diálogo Loads > Loads para definir el tipo de carga de tubería de producción que quiere analizar para la sarta de tub ería de producción. Existen cinco tipos de cargas:

Cargas con simulación térmica interna: Este tipo de carga realizará un cálculo térmico simple usando una porción del código de ingeniería de Prod que está incorporado en Tube.

1· Cargas con enlaces: Este tipo de carga excluirá laspredicciones de temperatura ypresión de una carga con simulaciones térmicas internas o de una operación de Prod.

2· Cargas sin enlaces: Este tipo de carga asume el perfil de temperatura acondiciones iniciales.

3· Cargas de Prod: Las Cargas de Prod excluyen directamente las temperaturas ypresiones de una operación de Prod.

4· Cargas Personalizadas: Este tipo de carga le permite escribir directamentecualquier distribución de presión y temperatura.

LandMark

WellCat 305

Definiendo las Cargas de Simulación Térmica Interna

El cuadro de diálogo de Loads aparece con la sarta seleccionada indicada arriba del cuadro de la lista de botón de gota Type.

Seleccione la carga Type desde la lista de botón de gota. Existen ci

nco amplias categorías de cargas:

1· Cargas que incluyen una simulación térmic

a interna

2· Cargas con enlaces

3· Cargas sin enlaces

4· Cargas de Prod

5· Cargas personalizadas

Haga clic aDetails para especificar los detalles adicionales de las cargas.

Use Copy Load para copiar

una carga de tubería de producción definida como una nueva carga

Ejercicio de Clase: Creando una Larga de Tubería de Producción de Enlace Prod

Use el cuadro de diálogoLoads

> ada Steady State Production. El tipo de

carga es SteadyState Production y es un tipo de cargade simulación térmica interna. Haga clic al botón Details para especificar información adicional acerca de la carga.

LandMark

WellCat 306

Definiendo los Detalles de CargaUse la pestaña Annulus para especificar una presión de cabezal del anular .

La combinación de datos de entrada debe ser seleccionada desdela lista de botón degota Input antes de que los gastos de producción puedan ser especificados.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de la Carga de Simulación Térmica Interna

Defina los detalles de la carga de SteadyState Production usando las pestañas Loads >Loads > Details según se despliegan arriba. La presión del cabezal del anular para estacarga es de 0 psig.

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WellCat 307

Definiendo Cargas con Enlaces

Seleccione Tubing Evacuation/Evacuación de TP

como el Type/Tipo.

Ejercicio de Clase: Definiendo las Cargas con Enlaces

Use el cuadro de diálogoLoads > Loads para definir la carga denominada Hot Tubing Evacuation. El tipo de carga es Tubing Evacuation porque está enlazada a una carga definida usando el módulo Prod.

Usando Detalles de Cargas

Seleccione la Operación Prod a la que quiere enlazarse desde la lista de botón de gota. Observe que los datos serán importados desde la operación seleccionada.

LandMark

WellCat 308

Nombre de la Carga Tipo Enlace a: DetallesEvacuación de TP Caliente Producción Producción de Presión del cabezal del

de Un Año Un Año anular a 0 psigEvacuación de TP Fría Evacuación Trabajo de Presión del cabezal del

de TP Fracturamiento anular a 0 psigCierre de Producción Cierre Producción Presión de la bomba a 14,000

Estado psig en los disparos (19952 ftEstacionario MD). La densidad de la TP

es desde la operación deprod. Presión del cabezal del

anular a 0 psig.Bombear para Matar Bombear Cierre Presión de la bomba a 9,000

para Matar Después de psig y presión del cabezal delProducción anular a 0 psig

InicialFracturamiento en Pantalla Fractura en Trabajo de Presión de la bomba a 8,900

pantalla Fracturamiento psig. Presión del cabezal delanular a 3,000 psig

Fuga de TP Caliente Fuga en TP Cierre N/ADespués de 1

Año deProducción

Fuga de TP Fría Fuga en TP Trabajo de N/AFracturamiento

LandMark

WellCat 309

Definiendo Cargas Sin Enlaces

Seleccione la carga Type > Pressure Test

desde la lista de botón de gota

Ejercicio de Clase: Creando Cargas Sin Enlaces

Use el cuadro de diálogoLoads > Loads para definir una carga denominada Pressure Test. Este tipo de carga asume el perfil de temperatura de condiciones iniciales.

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WellCat 310

Definiendo Detalles de CargasEspecifique la presión de prueba.

Seleccione el contenidode la tubería de producción desde la lista de botón de gota.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de las Cargas sin Enlaces

Defina los detalles de la carga Pressure Test usando las pestañas Loads > Loads > Details.Existe una presión del cabezal del anular de 0 psig .

Defina otra carga denominada 60 kips Overpull. El fluido de corrida es Salmuera a 10 ppg, y la fuerza de margen de jalón es de 60,000 lbf.

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WellCat 311

Definiendo las Cargas de Enlace de Prod

Ejercicio de Clase: Creando una Carga de Tubería de Producción de Enlace a Prod

Use el cuadro de diálogoLoads > Loads para definir una carga denominada ProductionStart Up. El tipo de carga es Prod Link porque ésteestá enlazado a una carga definida usando el módulo Prod.

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WellCat 312

Definiendo Detalles de las Cargas

Use la pestaña Annulus para especificar una presión de cabezal del anular .

Seleccione la operación Prod a la que quiere enlazarse desde lade botón de gota. que los datos serán importados desdeoperación seleccionada

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de las Cargas de Enlace de Prod

Defina los detalles de la carga Production Start Up usando las pestañas Loads > Loads> Details. La siguiente tabla contiene información acerca de estas cargas.

Nombre de la Tipo Enlace a: Presión del CabezalCarga del Anular,

psigArranque de Enlace a Prod Arranque de 0Producción Producción

Producción de Un Enlace a Prod Producción de Un 0Año Año

Trabajo de Enlace a Prod Trabajo de 3000Fracturamiento Fracturamiento

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WellCat 313

Calculando los Resultados de Tube/TuberíaDespués de que haya definido todas las cargas de tubería de producción, está listo paracalcular y ver los resultados. Existen varias maneras de entrar al cuadro de diálogo Calculate.


2. Haga clic al botón de la barra de herramientas 3. Presione la tecla F8 en el teclado. 4. Seleccione Calculate usando el Wizard.

Calculate es la última partida en la lista del Wizard.

Seleccionando las Cargas Para las Que Quiere Calcular Los ResultadosCuando calcula resultados, se le pedirá seleccionarlas cargas para las que quiere calcular los resultados. El cuadro de diálogoResults > Calculate se usa para seleccionar las cargas.

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WellCat 314

La Opción Perform Displacement Study Calcs/Realice Cálculos de Estudio de Desplazamiento se usa para realizar un protocolo especial decálculo que calcula las cargas de la tubería de producción al máximo valor de sacada (desplazamiento). Consulte la ayuda en línea para más información

Por default, todas las cargas que notengan resultados ya calculados sonseleccionadas cuando el cuadro dediálogo se despliega por primera vez, pero usted puede seleccionar una subserie de estas cargas usando las teclas Shift y CTRL. Es buena práctica calcular resultados para todas las cargas

Haga clic aCalculate paracalcular los resultados paralas cargas seleccionadas.

Haga clic aDiagnostics para desplegar los datos de ingeniería antes ydespués de cada cálculo.

La barra de avance es un indicador del proceso de cálculo.

Ejercicio de Clase: Seleccionando las Cargas Para las que Quiere Calcular los Resultados

Use el cuadro de diálogoResults> Calculate para seleccionar las cargas que usted definió.

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WellCat 315

Analizando los Resultados de Tuberías

Después que calculó los resultados usando Results > Calculate, los resultados están disponibles para su análisis.


1· Single Load/Carga Individual – El submenú Carga Individual contiene los resultados de esfuerzo asociados con una carga en particular. Esta carga se denomina Current Load.

2· Summaries/Resúmenes – El submenú Resúmenes contiene los resultados resumidos para cada carga, y, como en los resultados de Carga Individual, desplegados sólo para la carga actual.

3· Multiple Loads/Cargas Múltiples – Los resultados disponibles bajo el submenúCargas Múltiples comparan los resultados de una carga con aquéllas de otra.

La carga actual también puede ser seleccionada usando el Output Wizard, mostrado en lasiguiente página.

Seleccionando la Carga Actual para las Vistas de Resultados Individual y Resumen

Para las vistas tipo resultados Carga Individual y Resumen, usted debe seleccionar la Carga Actual para indicar la carga que usted está interesado en analizar. Puede seleccionar Carga Actual en las siguientes dos maneras.

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WellCat 316

Seleccione la carga actual usando Results > Current Load. La carga actualmente seleccionada siempre se mostrará con una marca de eleccións.

Seleccione la carga para la que quiere ver los resultados cuando esté usando un resultado de Carga Individual. En este ejemplo, la carga Cold Tubing Leak está seleccionada.

Use el Output Wizard. El Output Wizard usa el mismo control de barra de herramientas que el Input Wizard. El cambio entre las dos modalidades es controlado por el botón de estado Input. Si el botón está en el estado liberado como se muestra arriba, el Wizard estratado como el Output Wizard.

Haga clic al botón Input para cambiar entre los wizards input/entrada y output/salida

La carga seleccionada será desplegada en el Wizard y/o seleccionada en la

Use los botones de flechaizquierda y derecha para navegar a través de la lista de cargas

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WellCat 317

Viendo los Resultados para Cargas MúltiplesRevisando los Límites de Diseño

El colapso API es reducido paratensión y presión interna de acuerdo al Boletín 5C3.

Ejercicio de Clase: Revisando el Gráfico de Límitesde Diseño

Entre al gráficoResults > Multiple Loads > Design Limits. Observe que la carga FracJob no cae dentro del envolvente.

Seleccionando Otros Datos para Analizar

Use el cuadro de datos Data Selection para seleccionar las cargas y tramos de tubería para los que quiere revisar los resultados. El cuadro de diálogo Data Selection está disponible para la mayoría de los resultados de Cargas Individual y Múltiples.

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WellCat 318

Todos los tramos de tubería de producción definidos en la hoja de cálculoWellbore >Casing and Tubing > String Sectios estarán desplegados aquí. Existe unDesign Limits Plot diferente para cada tramo de la sarta. El campo Pipe Sections le ofrece la opción de seleccionar cualquiera de los Tramos de l a Sarta. La tubería de producción del ejemplo anterior sólo tiene un tramo (Sección 1 ).

El Campo Loads despliegatodas las cargas válidas han sido exitosamente paraseleccionar todas las clic izquierdo del ratón y seleccione la primera cargasuperior en la lista, presionemantenga oprimida la tecla Shift en su teclado, luego seleccione la última carga (extrema inferior). Paravarias cargas de modo aleatorio,presione y mantenga oprimida la tecla Ctrl en vez de la tecla Shift en su teclado mientras selecciona las entradas deseadas.

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WellCat 319

Revisando los Factores de Seguridad TriaxialesSe recomienda que siempre verifique el diseño usando este gráfico en fez de solamente confiar en el gráfico de Límite de Diseño. Debido la naturaleza de desplegar un análisis de3D en una vista de 2D, el gráfico de Límite de Diseño podría darle la falsa impresión de estar dentro de diseño.

El límite apropiado del factor de diseño se muestra como

una línea vertical gruesa en el gráfico. Su propósito es

identificar un mínimo aceptable de factores de seguridad.

Los factores de seguridad que están a la izquierdadel límite

del factor de diseño indican que el diseño actual no es aceptable.

Ejercicio de Clase: Revisando los Factores de Seguridad Triaxiales

Use Results > Multiple Loads > Triaxial Safety Factors para desplegar el perfil del factor de seguridad. Observe que la carga Frac job no cumple con el mínimo del factor de seguridad triaxial.

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WellCat 320

Revisando la Presión Diferencial como una Función d e Profundidad para Todas las CargasUse el gráficoResults > Multiple Loads > Differential Pressure para detrminar cuales cargas impulsan el criterio de estallido y colapso.

Las cargas Hot andCold Tubing Evacuation impulsan el criterio de colapso

El diferencial negativode presión en el eje

“x” representa la presión de colapso, en tanto el positivo representa la presión de estallido.

La carga Pressure Test impulsa el criterio de estallido.

Ejercicio de Clase: Revisando las Presiones Diferenciales

Use el gráficoResults > Multiple Loads > Differential Pressures para ver la presión diferencial como una función de profundidad para to das las cargas. Observe las cargas queimpulsan el criterio de estallido y colapso.

Revisando los Cambios de Longitud Debido a Efectos de

Presión y Temperat

ura

Use elgráficoResults > Multiple Loads

> Length Change Bar para desplegar los cambios totales delongi

tud que ocurren debido a efectos de carga, temperatura ypresión en el tramo no cementado de la sarta actual para cada caso de carga seleccionado en el cuadro de diálogo Data Selection.

Los componentes del cambio total de longitud incluyen crecimiento térmico o encogimiento, balonamiento y pandeo. El cambio total de longitud puede también ser desplegado.

Land Mark

WellCat 321

Usando el comando Data Selection, usted puede seleccionar ver los cambios de longitud causados por temperatura, pandeo, balonamiento, o puede ver el cambio totalde longitud o la longitud que está pandeada. Este jemplo muestra los cambios de longitud causados por temperatura.

Ejercicio de Clase: Revisando el Cambio en Longitud como Resultado de los Efectosde Temperatura y Presión

Entre a Results > Multiple Loads > Length Change Bar y observe el cambio en longitudcausado por las varias cargas. Use el cuadro de diálogo Data Selection para seleccionar lo que quiere ver.

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WellCat 322

Revisando los Resultados para una Carga IndividualSeleccionando la Carga Actual con el Output Wizard

Cuando usa el módulo Tube, el Output Wizard se conv ierte en un atajo en la selección de la Carga Actual

Output Wizard usa el Use las flechas

mismo control de la para moverse

barra de herramienta rápidamente

que el Input Wizard. El desde una carga a

cambio entre las dos la siguiente

modalidades es mientras revisa

controlado por el los resultados.estado del botón Input.Si el botón está en elestado liberadomostrado arriba, elWizard es tratadocomo el Output

Ejercicio de Clase: Usando el Output Wizard

Use el Output Wizard para seleccionar la carga Frac Job.

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WellCat 323

Revisando los Factores de Seguridad para una Carga IndividualLos factores de seguridad especificados en la pestaña Loads > Design Parameter >Design Factors están representados en este

gráfico como las líneas verticales.

Los Factores de Seguridad Absolutos

son calculados dividiendo la clasificación

de la tubería entre la carga a cualquier

profundidad determinada.

Ejercicio de Clase: Revisando el Gráfico de Factores de Seguridad

Seleccione el gráficoResults > Single Load > Safety Factors y revise los datos para el Frac Job. Use el Output Wizard para deslizar la vista de los resultados para las otras cargas.

Factores de Seguridad Normalizados

Presionando el botón de la barra de herramientas, usted puede ver los Factores de Seguridad en comparación directa una con la otra, l os Factores de Diseño coincidirá con el valor de 1.0 (unidad).

LandMark

WellCat 324

Revisando las Cargas Axiales para una Carga Individual

Ejercicio de Clase: Revisando las Cargas Axiales para una Carga Individual

Use Results > Single Load > Axial Loads para revisar los resultados para la carga Frac Job.

LandMark

WellCat 325

Revisando los Resúmenes de Carga IndividualRevisando el Movimiento de Tubería de Producción

El cambio total de longitud está desplegado, así como la porción del cambio que se debe a la Ley de Hooke, pandeo, diferencial de presión, y cambio de temperatura.

Una entrada es creada para cada segmento de tubería de producción con la cima del colgador de la TP o un empacador, y la base en un empacador. No existe entrada para la tubería final debajo del empacador más profundo.

Los números positivos de cambio de longitudreflejan

un incremento en la longitud de la TP, mientras los números negativos reflejan una reducción en longitud.

Indica el Buckled Length típicamente desde el empacador hasta el punto neutral.

Ejercicio de Clase: Revisandoel Movimiento de la Tubería de Producción para una

Carg

a Individu

al

Use Resu

lts > Summaries > Movement para revisar los resultados para la carga SteadyState Production.

LandMark

WellCat 326

Revisando las Cargas en la Tubería de Producción

Sólo las profundidades “importantes” están incluidas en este resumen.

negativa indica compresión,

Si los resultados de la presión externa incluyen el efecto de expansión delfluido anular (una opción en la pestaña Loads > Design Parameters > Analysis Option), se colocará un asteristo junto al valor, y se desplegará también una notificación al fondo de lahoja de cálculo

LandMark

WellCat 327

Ejercicio de Clase: Revisando los Resúmenes de Carga de Tubería de Producción para una Carga Individual

Use Results > Summaries > Tubing Load para revisar los resultados para la carga SteadyState Production.

Usando la Tabla de Resumen de Carga de Tubería de Producción

Es importante recordar que WellCat es una herramienta de análisis y no ua herramienta de diseño. Use los siguientes pasos para asegurar que está realizando el análisis usando la presión y las temperaturas que pretendía usar, así como inspeccionar las fuerzas axiales y las patas de perro que resulten de las temperaturas y presiones combinadas que actúan sobrela sarta.

1. Típicamente las tablas de resúmenes de resultados las usan los analistas experimentados para realizar una revisión inicial d e control de calidad de los datosde ingreso de información. Se recomienda que revise cuidadosamente las distribuciones de presión interna y externa en cada profundidad para verificar que la condición de ingreso de iformación para el perfil d e presión interna y externa hasido definida correctamente. Verifique específicamente las discontinuidades de presión alrededor de las profundidades del empacado r.

2. Luego, verifique que la distribución de temperatura para cada profundidad es la que usted pretendía que fuera. Recuerde que la distribución de temperatura es especificada con el caso de carga (para cargas de Prod Link), o asumida (por WellCat) con base en el caso de carga. (Por ej.: la Temperatura No Alterada es distribución de temperatura asumida para casos de c arga de Pressure Test).

3. Después de que estas validaciones estén completas,inspeccione la fuerza axial y la distribución de pata de perro (usando la tabla o el gráfico) para cada profundidad para verificar que los resultados se correlacionan con los efectos combinados de los puntos fijos (profundidades de empacadores), temperatura, y presión interna/externa que actúan sobre la sarta.

LandMark

WellCat 328

Revisando los Resúmenes de Carga del EmpacadorLa Latching Force representa la fuerza sobre el mecanismo de enganche, que evita el movimiento del sello dentro del hoyo del empacador. Es una combinación de fuerza axial inmediatamente arriba del empacador y el efecto de las presiones diferenciales sobre el mecanismo de sello. Será positiva cuando tenga dirección ascendente y negativacuando tenga dirección descendente.

Una entrada será La Tubing to Packer Force es una combinación de las fuerzas

creada para cada axiales inmediatamente arriba y abajo del empacador con el

empacador. efecto de las presiones diferenciales sobre el mecanismo de

sello. Si existe un enganche, y si no existe TP debajo del

empacador (como en este ejemplo, la Tubing to Packer Forceserá la misma que laLatching Force.

La Packer to Casing Force es una combinaciónde la fuerza impartida al empacador por medio de la tubería de producción y la fuerza resultante del efecto de la presión diferencial sobre el elemento del sello externo.

Ejercicio de Clase: Revisando los Resúmenes de

la Carga Empacador para una Carga

Individual

Use Results > Summaries > Packer Load para revisar los resultados para la carga Steady State Production.

LandMark

WellCat 329


El ejercicio de clase usaba un empacador a recuperar. El siguiente ejercicio usa un empacador no recuperable y analiza el impacto sobre los cálculos de esfuerzo que resultan de cambiar el empacador. Todos los otros datos (cargas) permanecen igual.

1. Cambie el empacador recuperable a un empacador norecuperable. (Deje el mismonombre del empacador como Retrievable Packer).

2. ¿Cuáles gráficos debería usar para determinar si slacondiciones de esfuerzo en latubería de producción han incrementado o disminuido como un resultado del cambio de un empacador recuperable a un empacador norecuperable?

3. revise los gráficos. ¿Las condiciones de esfuerzosen la tubería de producción hanmejorado o no?

LandMark

WellCat 330

Respuestas a los Ejercicios Independientes

1. Cambie el empacador recuperable a un empacador norecuperable. (Deje el mismonombre del empacador como Retrievable Packer). Entre al cuadro de diálogo Wellbore > Packers.

Quite la marca alcuadro SetHydraulically

Permita el movimiento del sello al marcar el cuadro Seal MovementAllowed/Movimiento del Sello Permitido y especifique el movimiento hacia arriba de seis pies y movimiento hacia abajo de

2. Use los gráficosResults > Multiple Loads > Design Limits y Results > MultipleLoads > Triaxial Safety Factors para determinar si las condiciones de esfuerzosen la tubería de producción han aumentado o disminuido como el resultado delcambio de un empacador recuperable a un empacador norecuperable.

LandMark

WellCat 331

3. Revise los gráficos. Compare los siguientes gráficos contra los gráficos en la página306 y 308. observe que al cambiar el empacador cambian los esfuerzos.

LandMark

WellCat 332

Se recomienda que siempre marque el diseño usando este gráfico en vez de confiar únicamente en el gráfico Design Limit. Debido a lanaturaleza de desplegar un análisis en 3D en una visa en 2D, el gráfico Design Limit podría darle la falsa impresión que está dentro de diseño.

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WellCat 333

Capítulo 10

Usando MultiString/MultiSarta

El módulo MultiString se usa para realizar análisis de expansión del fluido anular (AFE) y/o movimiento de cabezal (WHM) sobre las sartas múltiples de tubería de revestimiento en cualquier puto en el tiempo durante la vida del pozo. También se usa para evaluar la integridad de la configuración de la tubería de rev estimiento y la tubería de producción bajo las condiciones de expansión de fluido anular y/o d esplazamiento WHM.

Los resultados de simulación térmica desde Drill pueden ser usados para proporcionar los perfiles de temperatura inicial para las sartas de tubería de revestimiento y anular en MultiString para un análisis AFE o WHM. No se requiere de datos de perforación para el análisis AFE o WHM, pero sí se recomiendan.

LandMark

WellCat 334


En esta sección del curso aprenderá cómo usar el mó dulo MultiString. Primero realizará unanálisis de Annular Fluid Expansion (AFE)/Expansión de Fluido Anular y luego realice un análisis de Wellhead Movement (WHM)/Movimiento de Cabezal).

Usted ha estado trabajando sobre el diseño de un archivo de plantilla para usarlo en este curso. Para asegurar que todos los participantes del curso están trabajando con los mismos datos, abrirá un archivo de análisis que ya ha sidoconfigurado para usted. Este archivo es denominado CourseMultiString y contiene todos los datos que ya ha ingresado.

Ejercicio de Clase: Abriendo el Archivo MultiString Data/Datos de MultiSarta

Use File > Open para abrir el archivo denominado CourseMultiString.wcd. Cierre el otro archivo con el que estaba trabajando.

Consulte “Usando MultiSarta” en la página 29 para una lista de pasos de flujo de trabajo que será cubierto en este capítulo.

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WellCat 335

Datos en Otros Módulos Requeridos para Análisis deExpansión de Fluido Anular(AFE)

Revisando las Operaciones de Drill

En este ejemplo, todos los eventos deperforación ya hansido definidos deacuerdo al orden enel cual estas operaciones fueronrealizadas.

Ejercicio de Clase: Revisando las Operaciones de Perforación

Entre al módulo Drill y revise las entradas del cua dro de diálogoOperations > Drilling Operations para verificar que las operaciones están en el orden correcto de ocurrencia. La secuencia definida es el orden en que la historia de las operaciones de perforación serán simuladas, y el orden en que las operaciones ocurren e influencian los resultados al final decada operación. Consecuentemente, la secuencia de l as operaciones de perforación afectarán el análisis MultiString (AFE y WHM).

Un análisis detallado de predicción de flujo y térmico (durante las actividades de perforación, terminación y producción) puede ser ne cesario para un pozo complejo a fin de determinar con precisión los esfuerzos de las tuber ías, especialmente cuando AFE y/o WHM pueden volverse críticos para diseñar con seguridad los pozos de Alta Presión/Alta Temperatura. Los resultados de estas simulaciones térmicas pueden ser incorporadas en el análisis MultiString/AFE como condiciones iniciales(“según cementado”) y las condiciones finales (“producción/simulación”), o pu eden ser usados para construir la historia de la carga y determinar el WHM debido a carga térmica (alargamiento y contracción) de las diferentes sartas.

LandMark

WellCat 336

Revisando la Configuración de Tubería de Revestimie nto y Tubería de Producción

MultiString usa en el análisis la presión hidrostática inicial y final con base en la densidadde fluido en el pozo cuando la sarta fue anclada según se especifica en la hoja de cálculoWellbore > Casing and tubing Configuration. Cualesquier presiones adicionales del cabezal, aplicadas al anular (en Prod usando Operations > Operations > Details > Annulus o en Tube usando la pestaña Loads > Loads > Details > Annulus) son consideradas durante el análisis.

Ejercicio de Clase: Revisando la Configuración de T ubería de Revestimiento y Tubería de Producción

Entre a la hoja de cálculoWellbore > Casing and Tubing Configuration para revisar la configuración de la sarta y la densidad del fluido cuando las sartas fueron puestas en lugar.

LandMark

WellCat 337

Cuadro de Diálogo Cementing and Landing(Casing Module) /Cementandoy Anclando (Módulo de Tubería de Revestimiento)

El AFE MultiString no aplica datos especificados en el cuadro de diálogoWellbore >Cementing and Landing.

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WellCat 338

Detalles de Condiciones Iniciales de la Tubería de Revestimiento

Condiciones Iniciales en MultiString…

MultiString no usa las condiciones iniciales especificadas usando Loads > Initial Conditions en el módulo Casing. Sin embargo, para el análisis AFE, el usuario puede seleccionar el perfil de temperatura no alterada, o el resultado de temperatura de cualquierevento de perforación asociado con la sarta de inte rés como la condición inicial de temperatura para cada sarta definida en la hoja de cálculo Casing and Tubing Configuration. Usualmente se usa el evento que simula el trabajo de cementación principal para la sarta de interés.

LandMark

WellCat 339

Revisando los Detalles de la Operación Prod (Módulo Prod)

Cuando menos una operación de producción se debe de finir en el cuadro de diálogos de operaciones Prod. En este ejemplo, varias operaciones de producción han sido definidas. Los detalles del cuadro de diálogo AFE en MultiString permitirán al usuario seleccionar sólo una de estas operaciones de producción por análisis AFE para definir los perfiles finales de temperatura para las sartas y los anulares.

Ejercicio de Clase: Revisando los Detalles de Operación de Prod

Entre al módulo Prod. Verifique que los resultados para todas las operaciones definidas deProd hayan sido calculadas.

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WellCat 340

Condiciones Iniciales de Tubería de Producción

Las condiciones iniciales de la tubería de producciónsólo serán definidas como no alteradas en el MultiString.Sin importar ninguna otra definición especificada e nel cuadro de diálogoLoads > Initial Conditions en Tube.

LandMark

WellCat 341

Revisando los Empacadores de Tubería de Producción

Los elementos del empacador necesitarán ser definidos como se muestra para modelar apropiadamente el AFE en los anulares de producción. Recuerde que sólo las selecciones Type de Packer o Annular Safety Valve proporcionará el aislamiento anular.

Ejercicio de Clase: Revisando los Empacadores de Tubería de Producción

Entre al módulo Tubing y verifique que los empacado res hayan sido definidos con precisión usando el cuadro de diálogo Wellbore > Packers.

LandMark

WellCat 342

Seleccionando el Módulo MultiSarta

Para seleccionar el Módulo MultiSarta, primero debe tener WellCat activado. Consulte “Iniciando” en la página 32 para las instrucciones para iniciar el WellCat.

Ejercicio de Clase: Seleccionando el Módulo MultiSa rta

Haga clic al botón MultiString de la barra de herramientas para activar el Módulo MultiSarta.

Después de que el WellCat esté activado, haga clica sobre la barra de herramientas Product. La manera alterna es usar Tools > Select Product > MultiString.

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WellCat 343

Definiendo los Detalles del Análisis AFE

Seleccione una sarta en el campo String List. La información desplegada en los otros campos será asociada con la sarta

Una Operación Drill se puede

usar para describir las condiciones iniciales de temperatura para la sarta seleccionada. El valor por default es noalterado. Use éste para todas las sartas.

Selecciona una operación Prod para definir la condición final de temperatura. Esta definición aplica a todas las sartas.

Al seleccionar estecuadro de selección, usted asumeque el anular está abierto a la atmósfera y

así, no ocurrirá ninguna levantamiento depresión debido a expansiónde fluido

Especifique la presión en EMW en la cual laformación se fracturará y así permitirá quelos fluidosanulares atrapadosse filtrendentro de la for

mación. También ingrese la profundidad medida asociada con este valor, usualmente la profundidad de lazapata

Si existe un casquete de gas, especifique el volumen aquí. MultiString asume el metanopor default.En este

ejemplo no asume casquete de cas. Multistring reconocerá presencia decasquete de gas si está definido en el módulo Prod usandoWellbore >Annulus Contents

Volume Bled le permite especificar qué parte del fluido será evacuado desde el anular, puede ser a través de un mecanismo de purgado. Esta opción también se puede usar cuando seemplea espuma crushable.No se usaen este ejemplo.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles del Análisis AFE

Entre a Analysis >Annular FluidExpansion > DefineDetails (o use elWizard para entrar aAFE Details).Especifique los

detalles des

critosarriba.Parala

sarta de 18

5/8”, apliqu

e EMW a 12.1

ppg fuga en 2,257 ft.Para la sarta de 16”,aplique EMW 14.5ppgfuga a 5,557 ft. Deje cero para todas las otras sartas. Ninguna de las sartas estánventeadas, excepto la tubería de producción de 5”. Seleccione One Year Production como la operaciónProd.

LandMark

WellCat 344

Definiendo las Descripciones de Carga Personalizada AFE

El cuadro de diálogoAnalysis > Annular Fluid Expansion > Define Custom Loads seusa para definir las condiciones del perfil de presión para el cual se realiza un análisis deesfuerzo. Usted puede definir hasta tres cargas personalizadas para cada sarta.

Las opciones del cuadro de grupo Fluid Profile se usan para definir un perfil de fluido externo para un caso de carga Max Burst y un perfil de fluido interno para un caso de carga Max Collapse. AFE usa el fluido especificado en la hoja de cálculoWellbore > Casing and Tubing Configuration. Observe el fluido especificado en este ejemplo. El Internal Fluid Profile sólo puede ser especificado si el cuadro Max Burst está seleccionado. El fluido por default es el fluido especificado en la columna de fluido del anular de la hoja de cálculoWellbore > Casing and Tubing Configuration para la sarta seleccionada.

Asegúrese de que la sarta deseada está seleccionada en el campo String List.

En este ejemplo, las opciones Max Collapse y AFE están desactivadas porque la sarta de 11 ¾” está totalmente cementada. La opción Max Burst es aplicable y el fluido en el exterior de la sarta puede ser seleccionado en la lista de botón de gota. Observe que los fluido se presentan con default hacia el fluido especificado en la hoja de cálculoWellbore > Casing and Tubing Configuration para el siguiente tramo del hoyo. El caso de carga AFE consiste de las presiones AFE calculadas y aplicadas dentro y fuera de la sarta seleccionada. La opción Max Burst se aplicará únicamente a la presión AFE en el interior de la sarta, con el perfil de presión hidrostática externa para el fluido definido en la opción de perfil del fluido. Para la carga Max Collapse, la presión AFE sólo se aplica en el exterior de l a sarta seleccionada con un perfil de presión hidrostática interna para el fluido definido en laopción perfil del fluido.

Ejercicio de Clase: Definiendo los Detalles de la Carga Personalizada de AFE

Entre a Analysis > Annular Fluid Expansion > Define Custom Loads y seleccione lastres condiciones de carga personalizada para las sartas de tubería de revestimiento de 185/8” y 16”. Desactive todas las otras cargas person alizadas para todas las otras cargas.

LandMark

WellCat 345

Calculando los Resultados de AFE de MultiSarta

Después que ha definido los datos de análisis AFE,está listo para calcular y ver los resultados. Existen varias maneras de entrar al cuadro de diálogo Calculate.



3. Presione la tecla F8 en el teclado.


Calcular es la últimaPartida en la listaWizard.

Para un análisis que consiste de expansión de

fluido anularHaga clic a

(AFE), asegúreseDiagnostics

de que sólo estepara desplegar

cuadro delos datos de

selección estáingeniería antes

marcado.

y después decada cálculo.

Ejercicio de Clase: Usando el Cuadro de Diálogo Calcular Multax

Use el Wizard para seleccionar el cuadro de diálogoCalculate Multax (MultiString). Calcule los resultados sólo para AFE. El cuadro de diálogoCalculate será desplegado después de que los cálculos AFE sean completados, erop antes de preformar los cálculos deanálisis de esfuerzo.

LandMark

WellCat

Todos los casos de Cargas Personalizadas estarán enlistadas en el cuadro de diálogoAnalysis > AnnularFluid Expansion > Define Custom Loads.

346

Haga clic enCalculate para realizar los cálculos de esfuerzos.

E

H

LandMark

WellCat 347

Analizando los Resultados del Resumen de MultiSarta

Varios gráficos de resumen y hojas de cálculos están disponibles para revisar los resultadosdel AFE, incluyendo:

1· El resumen Movement/Movimiento muestra el movimiento del fondo de lasarta seleccionada debido a pandeo, efecto pistón, temper atura ybalonamiento.

2· El resumen de Safety Factor/Factor de Seguridad muestra las condiciones iniciales y lascargas personalizadas seleccionadas con los factores de seguridad actualizados con baseen el AFE.

3· La tabla de Axial Load/Carga Axial muestra las condiciones iniciales seleccionadas ylas cargas personalizadas con perfiles de presión exter na y/o internas actualizadasdebido a la expansión del fluido anular.

4· La tabla MultiString AFE/AFE de MultiSarta muestra los resultados de presió nsuperficial de la simulación de expansión del fluido del anular para cada región cerrada fuera de cada sarta. La tabla también contiene un volumen deexpansión para cada valor de presión.

MultiString Wellhead Movement/Movimiento de Cabezal de MultiSarta tiene dos opciones. La hoja de cálculo Displacement/Desplazamiento enlista el movimiento de cabezal para cada carga aplicado al cabezal durante la vida del pozo. La hoja de cálculo Forces/Fuerzas despliega la distribución de carga a xial, sin doblamiento, para cada sartaen el pozo para las cargas definidas en el cuadro de diálogo Load History Definition/Definición de la Historia de la Carga. C ualesquier patas de perro aplicadas usando la Hoja de Cálculo Dogleg Severity Overrides/Anulaciones de la Severidad de Pata de Perro no serán consideradas en este análisi. Estos resúmenes están disponibles siel análisis WHM ha sido seleccionado en el cuadro de diálogoCalculate Multax.

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WellCat 348

Usando el Resumen de AFE

Los anulares de la tubería de revestimiento de 18 5/8” y 16” con la cima de cemento (TOC) debajo de la profundidad de la zapata previa fueron permitidos ventear cualquier exceso de presión AFE a la formación. La tubería de revestimi ento de 18 5/8” está limitada por una fuga de 12.1 ppg, así la presión superficial anular máxima es de 167 psig.La tubería de revestimiento de 16” está limitada por una fuga deEMW de 14.5 ppg y a presión superficial máxima es de 520 psig. El liner de producción de 7” está sujeto a presión AFE porque éste es una sarta corta, parcialmente cementada. El anular de producción será purgado de toda presión que exceda la hidrostática, sin embargo, como unresultado de la configuración del empacador doble, existe una presi ón AFE de 1,405 psig dentro de los dos empacadores.

Este volumen representa el cambio en el volumen del fluido del anular conforme el fluidose expande debido al incremento en la temperatura. Como se muestra, este cambio de volumen se reporta aún cuando el anular se asumió como venteado.

Ejercicio de Clase: Usando el Resumen AFE

Entre a Results > Summaries > MultiString AFE y revise los resultados.

Usando el Resumen de Carga Axial

Es importante recordar que el WellCat es una herramienta de análisis y no una herramienta de diseño. Use los siguientes pasos para asegurar que está realizando el análisis usando la presión y las temperaturas que usted pretendía usar , y que las otras condiciones (por ej.: casquete de gas) están representadas.

1. Típicamente las tablas de resúmenes de resultados son utilizadas por analistas experimentados par realizar una revisión inicial de l control de calidad de los datos de entrada. Se recomienda que usted revise cuidadosamente las presiones internas yexternas para asegurar que éstas corresponden con las condiciones especificadas y

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WellCat 349

asumidas (por ej.: anular ventado, densidades de fuga y profundidades correspondientes). A continuación, verifique que la s condiciones del casquete de gas anular correcto están incluidas en el análisisAFE, con tal que éstas fueronpreviamente especificadas en el módulo Prod.

Use el Wizard para seleccionar el caso de cargapara el cual los datos del resumen están desplegado. Para la referencia del usuario, cada una de las condiciones de carga inicial de la sarta de la tubería de revestimiento también están reportadas.

Ejercicio de Clase: Usando el Resumen de Cargas Axiales

Entre a Results > Summaries > Axial Load y revise los resultados. Use el Wizard paraseleccionar el caso de carga Initial Conditions.

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WellCat 350

Este ejemplo muestra los perfiles de la distribución de fuerza axial, la pata de perro y torque para el caso de carga personalizado MaxBurst, para la tubería de revestimiento de 18 5/8”.

La sacada adicional requerida para evitar pandeo es desplegada en el fondo de la hoja de cálculo.

Si una columna de cemento ha sido definida para el anular de la tubería

de revestimiento, entonces el perfil de presión externa se basaen el efecto combinadode los gradientes de lodo y agua de mezcla de cemento.

Ejercicio de Clase: Usando el Resumen

de CargasAxiales Use el Wizard para ver el

caso de carga Max Burst.

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WellCat 351

Ejercicio de Clase: Revisando el Resumen de Carga Axial de Condiciones Inicialespara la Tubería de Revestimiento de 16”

Use el Wizard y la lista de botón de gota Current String para ver las cargas axiales para latubería de revestimiento de 16”, usando condiciones iniciales. Compare estos resultados contra aquéllos del caso de carga deMax Burst.

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WellCat 352

Revisando el Resumen de Factor de Seguridad

Para su referencia, cada uno de los factores de seguridad de condición inicial de la sarta de tubería de revestimiento también son reportados. Todos los casos de carga calculados están disponibles en el wizard para su selección.

Ejercicio de Clase: Revisando el Resumen de Factor de Seguridad

Entre a Results > Summaries > Safety Factor y revise los resultados. Use el Wizard para seleccionar el caso de carga Initial Conditions.

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WellCat 353

Los factores de seguridad que caen debajo de los factores de diseño son indicados por mediode un asterisco (*). Ninguno de estos factores de seguridad caen debajo de los factores de diseño.

Ejercicio de Clase: Revisando el Resumen de Factor de Seguridad

Use el Wizard para seleccionar el caso de carga Max Burst. Observe los factores de seguridad que caen debajo de los factores de diseño.

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WellCat 354

Ejercicio de Clase: Revisando los Factores de Seguridad para la Tubería de Revestimiento de 16” a condiciones Iniciales

Use la lista de botón de gota Current String y el Wizard para seleccionar el caso de cargaCondiciones Iniciales para la tubería de revestimiento de 16”. Compare estos resultados contra el caso de carga Max Collapse.

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WellCat 355

De acuerdo a lo esperado, los factores de seguridaddisminuyen una vez que la presión externa AFE yla temperatura de producción se añaden al análisis.

Ejercicio de Clase: Revisando los Factores de Seguridad para la Carga de Colapso deTubería de Revestimiento de 16”

Use el Wizard para entrar a los resultados del caso de carg Max Collapse para la tubería de revestimiento de 16”.

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WellCat 356

Datos en Otros Módulos Requeridos para el Análisisde Movimiento del Cabezal(WHM)

Revisando las Operaciones de Drill

En este ejemplo, la tubería derevestimiento de 24” se considerará como la sartaen el extremoexterior. Por consecuencia, todos los eventos de perforación previos a asentar y cementar la tubería de revestimiento de 24” no afectan la historia de carga térmica o de WHM de todas las otras sartas internas.

Ejercicio de Clase: Revisando las Operaciones de Perforación

Entre al módulo Drill y revise las entradas del cua dro de diálogoOperations > Drilling Operations para verificar el orden correcto en el cual la historia de las operaciones de perforación será simulada. La secuencia definida tendrá influencia en los resultados al final de cada operación y por consecuencia afectará también el análisis MultiString (AFE o WHM).

Para diseñar con seguridad un sistema de pozo de Alta Presión/Alta Temperatura, donde WHM se convierte en un problema crítico, se recomienda que no sólo la carga de producción sino las cargas térmicas de perforación se incluyan como parte de la historia de la carga del pozo. Consecuentemente, un análisis detallado de predicción, térmico y de flujo (durante perforación, terminación y producción), es requerido.

Detalles de la Operación Prod de WHM

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WellCat 357

Sólo una operación de producción puede ser incluida en cada análisis WHM.Use el módulo Prod y cree las operaciones de producción requeridas.

Ejercicio de clase: Revisando los Detalles de la Operación Prod

En este ejemplo, verifique que todas las operaciones de Prod hayan sido calculadas. Usaremos el evento térmico de producción denominado One Year Production para investigar el desplazamiento máximo (incremental ycumulativo) mientras el pozo está produciendo.

Datos de Tubería de Revestimiento para el AnálisisWHMLandMark

WellCat 358

Ejercicio de Clase: Detalles de Cementación y Ancla je de la Tubería de Revestimiento con WHM

Entre al módulo Casing y revise Wellbore > Cementing and Landing para revisar las condiciones de anclaje para la tubería de revestimiento de 18 5/8”. En este ejemplo, todos los datos de cementación y anclaje ya han sido defi nidos para la mayoría de las sartas incluidas en el análisis WHM.

La mayoría de las condiciones de anclaje en MultiString WHM son calculadas usando lapestaña Wellbore > Cementing and Landing > Primary Cementing and Landing.

Nota: Excepción para la Sarta Extrema Exterior…

Una excepción a este principio es la sarta extrema exterior, que WellCat asume como de “libre parada”. La distribución de la carga axial e s parcialmente definida asumiendo unadensidad de lechada de 14.7 ppg de la zapata de la tubería de revestimiento hasta la profundidad de la línea de fondo (pozos marinos), o nivel de suelo (pozos terrestres). De cualquiera de estos puntos de referencia hasta la profundidad del colgador es una sarta de“libre parada”.

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WellCat 359

Definiendo los Datos de Tubería de Producción que s e Necesitan para el WHM

Las profundidades de asentamiento necesitan serdefinidas antes del análisis WHM para modelarapropiadamente la distribución de la carga axiala través del sistema.

Ejercicio de Clase: Revisando los Datos del Empacador

Entre al módulo Tubing y revise Wellbore > Packers para asegurar que las profundidades de asentamiento del empacador de la tubería de producción están especificadas. Consulte “Definiendo los Empacadores” en la página 285 para más información.

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WellCat 360

Seleccionando el Módulo MultiString/MultiSarta

Para seleccionar el Módulo MultiString, primero deb e tener activado el WellCat. Consulte “Iniciando” en la página 32 para instrucciones sobre cómo iniciar WellCat.

Ejercicio de Clase: Seleccionado el Módulo MultiStr ing

Haga clic al botón de la barra de herramientas de MultiString para activar el MóduloMultiString.

Después de que WellCat se active, haga clic a en la Barra de Herramientas de product. La manera alterna es usar Tools > Select Product > MultiString.

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WellCat 361

Definiendo las Cargas Estáticas de WHM

Use Analysis > Wellhead Movement > Static Load Definition para definir las cargas estáticas para cada sarta que se usará durante elálisisa WHM. Una vez que la carga está definida en este cuadro de diálogo, ésta estará disponible en el cuadro de diálogoAnalysis> Wellhead Movement > Load History Definition.

La sarta extrema externa es la sarta a la cual se anexará el cabezal,, o en otras palabras; en este ejemplo, la sarta externa extrema es la tubería de revestimiento superficial de 24”.

Usted puede definir lacarga axial ejercida en la sarta externaextrema como resultadode la instalación del cabezal.

El cuadro de grupo StringDependent Static Loads/Cargas Estáticas Dependientes de Sarta debe ser definido en una base de sarta por sarta. La carga estáticaHangOff Drillstring in BOP/Sarta de Perforación Colgada en BOP modela colgando el peso de lasarta de perforación en el cabezal. Nipple Up/Down BOP/BOP con Niple Arriba/Abajo modela la conexión de niple en un Árbol del cabezal . Todas estas fuerzas serán consideradas como actuantes en descenso con la excepción de NippleDown BOP que resulta en una reducción neta en la fuerza descende nte (ascendente).

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WellCat 362

Ejercicio de Clase: Definiendo las Cargas EstáticasWHM

Entre a Analysis > Wellhead Movement > Static Load Definition. Defina la carga estática NippleUp BOP como se muestra. Use la siguiente tabla para completar las cargas estáticas dependientes de sarta para todas las otras sartas en este ejemplo.

Observe que las cargas estáticasHangOff Drillstring in BOP nHangOff Drillstring in BOP y NippleUp BOP están desactivadas para la tubería de producción.

También las opcionesNippleDown BOP y NippleUp Tree están disponibles para todaslas sartas.

Carga Estática Dependiente de SartaSarta Sarta de Conectar Niple de Desconectar Niple de Conectar Árbol

Perforación BOP BOPColgada en

BOP

Tubería de No definido 35,000 lbf No definido No definidoRevestimiento

de 24”Tubería de No definido No definido No definido No definido

Revestimientode 18 5/8”Tubería de No definido No definido No definido No definido

Revestimiento16”

Tubería de No definido 50,000 35,000 No definidoRevestimiento

de 13 5/8”Tubería de No definido No definido No definido No definido

Revestimientode 9 5/8”Sarta de No definido Desactivado Desactivado No definido

Amarre deProducción de

7”Tubería de Desactivado Desactivado 50,000 lbf 5,000 lbf

Producción de5 "

Definiendo las Definiciones de Historia de Carga de WHM

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WellCat 363

Esta estructura de árbol, similar a la usada en Windows Explorer, le permite ver todas las cargas térmicas de perforaciones previamente definidas y seguidas por todas las cargas estáticas consideradas para las sartas, incluidas en el análisis WHM

El campo LoadCondition/Condición de Carga contienelos nombres de todas las sartas con casos de carga y/o cargas estáticas definidas

por éstos.

Observe que sólo una carga de producción térmica es tá seleccionada para este análisis. Aunque esta cargaestá definida por la sarta más interna, el efecto que esta carga térmica tiene sobre la tubería de producción, así como sobre todas las sartas externas, estáincluido en osl cálculos.MultiString le permite una carga de producción

Para construir la historia de lacarga térmica, usela flecha para transferir todas las cargas de lassartas asociadas. Debe seleccionar primero una carga desde la lista LoadCondition, luego haga clic sobre la flecha para transferir la carga seleccionadaa la tabla de eventos de Load History/Historia de la Carga. Para

este ejemplo, inicie con la carga WellheadOtra manerade transferir cargas es hacer clic sobre el nombre de la carga en el campo Load Condition, use la flechapara transferir todas las cargas a los eventos de historia de carga. Luego, ajuste la secuencia dela carga en la historia de la carga usando los botones UpArribaDn/Abajo

Ejercicio de Clase: Definendo las

Definiciones de Historia de Carga de WHM

Entre a Analysis > Wellhead Movement > Load History y especifique las cargas térmicas que serán aplicadas al cabezal (condiciónde carga) y la secuencia en la que

éstos serán aplicados (historia de carga). Seleccione todas las cargas para el liner de 9 5/8”, sarta de amarre de 7”, y tubería de producción de 5”.

Para seleccionar todas las cargas térmicas para unasarta, seleccione el nombre de la sarta en la listaLoad Condition y luego haga clic sobre la tecla Arrow/Flecha.

Par seleccionar una carga térmica específica, seleccione la carga, y haga clic sobre la teclaArrow/Flecha.

Use las flechas Up/Arriba y Down/Abajo para asegurar que la historia final de la carga térmica está enlistada en el orden en que ocurrió le evento. Consulte la siguientelista para tener el orden correcto.

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WellCat 364

Secuencia de la Historia de la Carga Térmica

Nombre de la Sarta Nombre de la Carga TérmicaTubería de Revestimiento de 9 5/8” Perforar Agujer o Descubierto de 8 ½”Tubería de Revestimiento de 9 5/8” Registro de Agu jero Descubierto de 8 ½”

Tubería de Revestimiento de 9 5/8” Acondicionamien to de Agujero Descubiertode 8 ½”

Tubería de Revestimiento de 9 5/8” RIH del Liner d e 7”Tubería de Revestimiento de 9 5/8” Cementar Liner de 7”Liner de Producción de 7” RIH 6” para limpiarLiner de Producción de 7” RIH sarta de amarre de 7 ”Liner de Producción de 7” Cementar Sarta de amarre de 7”Sarta de Amarre de Producción de 7” Perforar Aguje ro Descubierto de 6”,

Repasar a 7”Sarta de Amarre de Producción de 7” Registro de Ag ujero Descubierto de 6”,

Repasar a 7”Sarta de Amarre de Producción de 7” Acondicionar A gujero Descubierto de 6”,

Repasar a 7”Sarta de Amarre de Producción de 7” RIH a Liner de 5”Sarta de Amarre de Producción de 7” Cementar Liner de 5”Tubería de Producción de 5” Desconectar niple de B OPTubería de Producción de 5” Árbol de nipleTubería de Producción de 5” Producción de Un Año

Calculando los Resultados de MultiSarta de WHM

Después que ha definido los datos del análisis WHM,está listo para calcular y ver losresultados. Existen varias maneras de entrar al cuadro de diálogo Calculate.

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WellCat 365



3. Presione la tecla F8 en el teclado.


Calcular es la últimaPartida en la listaWizard.

Para un análisis que consiste de movimiento decabezal (WHM)

Haga clic aasegúrese de que

Diagnosticssólo este cuadro

para desplegarde selección está

los datos demarcado.

ingeniería antesy después decada cálculo.

Ejercicio de Clase: Usando el Cuadro de Diálogo Calcular Multax

Use el Wizard para seleccionar el cuadro de diálogoCalculate Multax (MultiString). Calcule los resultados sólo para WHM. El cuadro de diálogoCalculate será desplegado después de que los cálculos WHM sean completados.

Analizando los Resultados del Resumen de WHM de MultiSarta

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WellCat 366

varios gráficos de resumen y hojas de cálculo estándisponibles para revisar los resultados WHM. Consulte “Analizando los Resultados del Resume n de MultiSarta” en la página 337para más información.

Revisando el Resumen de Movimiento de WHM

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WellCat 367

El desplazamiento incremental representa el movimiento del cabezal de una carga a la otra. Este movimiento representa el cambio de carga (calculado como la suma de la diferencia entre la carga de tubería de revestimiento actual y la carga de tubería de revestimiento previa para cada sarta ya anclada en el pozo) dividido entre la rigidez del sistema actual.

El valor de desplazamiento acumulativo representa la posición del cabezal relativo a dónde estaba éste cuado fue anclado.

Ejercicio de Clase: Revisando el Resumen de Movimiento del WHM

Entre a Results > Summaries > MultiString Wellhead Movement > Displacement y revse el movimiento del cabezal para cada carga que ocurre

durante la vida del pozo. Observe que el cabezal se movió hacia abajo despuésde cementar la sarta de amarre de 7”.

Análisis Simultáneo de AFE yWHM

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WellCat 368

Actualmente, el WellCat permiteEl modelado térmico de la TLP, Y los sistemas de suspensión de la línea de fondo. Algunos análisis de AFE para estos tipos de pozos son posible pero requieren una evaluación cuidadosa de la calidad de los datos de entrada y los resultados de los análisis.

Haga clic a Diagnostics si quiere que los archivos de datos sean desplegados durante los cálculos de carga y operación.

Ejercicio de Clase: Calculando el AFE y WHM Combinados

Entre al cuadro de diálogoResults > Calculate. Marque ambos cuadros para realizarambos cálculos de AFE y WHM. Haga clic aCalculate para iniciar los cálculos.

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WellCat 369

Ejercicio de Clase: Calculando Resultados

El cuadro de diálogo Calculate será desplegado. Observe que todas las cargas personalizadas AFE definidas a través del submenúAFE están enlistadas. Mantenga todas las cargas seleccionadas y haga clic a Calculate.

Comparando los Resultados de AFE Individual y AFE WHM Combinados

Lo siguiente es una comparación de un análisis AFE individual según se discutió en “Usando el Resumen AFE” en la página 338 con el análisis AFE WHM combinados.

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WellCat 370

Compare estas presiones con aquéllas del análisisombinadoc en la siguiente gráfica. Observe la reducción de la presión AFE principalmen te en la sarta externa. La reducción se debe al desplazamiento incremento total del WHM.

Ejercicio de Clase: Comparando Resultados

Entre a Results > Summaries > MultiString AFE y compare los resultados con los resultados de análisis individual de AFE.

Comparando los Resultados del WHM Individual y AFE WHM CombinadosLandMark

WellCat 371

Lo siguiente es una comparación de un análisis individual WHM según se discutió en “Revisando el Resumen de Movimiento de WHM” en la p ágina 357 con el análisis de AFEWHM combinados.

Compare estos desplazamientos con aquéllos del análisis combinado en la siguiente gráfica. Observe el desplazamiento incrementado completo en el WHM como una consecuencia de las presiones AFE actualizadas.

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WellCat 372

Ejercicio de Clase: Comparando Resultados

Entre a Results > Summaries > MultiString Wellhead Movement > Displacement ycompare los resultados con los resultados del análisis individual de WHM.

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WellCat 373

Capítulo 11

Teoría

Fórmulas para Tubería de Revestimiento y Tubería de Producción

Característica FuentePandeoModelo Helicoidal LubinskiModelo Lateral (formas) MitchellTramos de tubería de producción HammerlindlFricción MitchellCargas de empacador HammerlindlDesviación MitchellAnálisis de EsfuerzoTramos cementados Condición de frontera sin deform ación axialFricción MitchellDesplazamientos axiales Análisis de elemento finitode MitchellDesplazamientos radiales y de lazo y Solción elástica de pared espesa de LaméesfuerzosEsfuerzos axiales Derivado de los desplazamientos axialesEsfuerzos de doblamiento Lubinski y MitchellCriterio de FallaTriaxial Von MisesUniaxial y biaxial (colapso) Boletín 5C3 de APIConexión API Boletín 5C3 de APICedencia anisotrópica HillConexión propietaria o grado Ingresado por usuario o partida de

biblioteca

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WellCat 374

Ecuaciones de Pandeo

Todas las cargas de servicios deben ser evaluadas para cambios en el perfil de carga axial, esfuerzo triaxial, movimiento de tubería y el inicio y grado de pandeo. El pandeo ocurrirá sila fuerza de pandeo, Fb, es mayor que una fuerza de umbral, Fp, es conocido como la

fuerza de pandeo de Paslay. 1

Fb Fa piAi poAo

Donde:

Fb = fuerza de pandeo.Fa = fuerza axial observada (tensión positiva). pi = presión interna.po = presión externa.

FÓRMULA

Donde:

Fp = Fuerza de pandeo de Paslay.w = peso flotado distribuido de la tubería de revestimiento. = ángulo del hoyo.EI = rigidez de doblamiento de la tubería. r = espacio libre anular radial.

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WellCat 375

Pandeo con Fricción

La fuerza de fricción se opone a la dirección del m ovimiento

1· La fuerza de contacto es calculada derivada del pandeo. 2· Fuerza de Fricción = Coeficiente de Fricción x Fuer a de Contacto 3· La dirección de la fuerza de fricción es determinad a por los desplazamientos del

pandeo. 4· Los desplazamientos del pandeo son determinadas derivados de las fuerzas generadas

por las condiciones de carga. Estas fuerzas junto con los desplazamientos de pandeo se resuelve simultáneamente.

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WellCat 376

Levantamiento de Presión Anular

Los incrementos en temperaturas anulares, ∆Tai, causan que los fluidos en el anular se expandan. Ya que los fluidos están atrapados en espacios cerrados, esto resultará en incrementos de presión.

Los incrementos en las temperaturas de la tubería de revestimiento o la tubería de producción, ∆Tpi, causan que las tubería se expandan radialmente.

Los incrementos en las presiones anulares comprimen los fluidos y deformanradialmente las paredes anulares. La rigidez compuesta de la tubería, el revestimiento decemento y la formación deben ser considerados.

Los cambios en el equilibrio de la presión, ∆Pi, deben ser calculados repetidamente de modo que el cambio de volumen del fluido iguale el cambio del volumen del anular en cada anular.

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WellCat 377

Los productos WellCat (Casing y Tube) calculan el levantamiento de la presión anular. No obstante, éstos sólo pueden realizar un análisis desarta individual; por lo tanto, se hacenestas suposiciones de simplificación:

1· Una tubería de revestimiento rodeada por un revestimiento de cemento estáperfectamente rígida radialmente.

2· La tubería de revestimiento no cementada puede ser modelada ya sea queesté perfectamente rígida o libre para expandirse radialmente como si noestuviera ocurriendo un incremento de presión en el exterior de ésta.

El producto WellCat, MultiString, calcula el levantamiento de presión anular para c ada uno de los anulares simultáneamente.

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WellCat 378

Axial: Cargas de Doblamiento

El esfuerzo en el diámetro externo de la tubería debido a doblamiento se puede expresarcomo:

Donde:

σb =esfuerzo en la superficie externa de la tubería.

E = módulo elástico.

D = diámetro externo nominal

R = Radio de curvatura.

Este esfuerzo de doblamiento puede ser expresado como una fuerza axial equivalente como a continuación:

Donde:

Fb = fuerza axial debido a doblamiento

α/L = severidad de pata de perro (°/longitud de uni dad)

As = área de sección transversal

La carga de doblamiento es sobreimpuesta en la distribución de carga axial como unefecto local. Los factores de seguridad axiales reportados por los productos de WellCatincluyen este efecto.

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WellCat 379

Ecuación de Esfuerzo Triaxial

El “Esfuerzo Triaxial” no es un esfuerzo verdadero. Es un valor teórico que permite un estado de esfuerzo generalizado tridimensional para que sea comparado con un criterio de falla uniaxial (la resistencia a cedencia). El esfuerzo triaxial se basa en la teoría de “energía deformación de distorsión” de Henckyvon Mises y es una función de las diferencias entre los esfuerzo principales. El esfuerzo triaxial con frecuencia se denomina el esfuerzo equivalente de von Mises (VME).

Si el esfuerzo triaxial excede la resistencia a cedencia, una falla de cedencia es indicada.El factor de seguridad triaxial es la relación de la r esistencia a cedencia del materialcontra el esfuerzo triaxial.

Criterio de Von Mises:

Donde:

Yp = resistencia a cedencia mínima

σVME = esfuerzo triaxial

σz = esfuerzo axial

σ = esfuerzo tangencial o de circunferencia

σr = esfuerzo radial

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WellCat 380

LandMark

WellCat 381

Graficando el Criterio de Cedencia Triaxial

Asumiendo que σz y σ >> σr y configurando el esfuerzo triaxial igual a la resistencia acedencia resulta en la siguiente ecuación de una el ipse:

Este es el criterio biaxial usado en el Boletín 5C3 de la API para tomar en cuenta el efecto de tensión sobre colapso. También usada con frecuencia para caracterizar el efecto de carga axial en la resistencia a estallido de la API (el método biaxial de Barlow).

Graficar esta elipse permite una comparación direct a del criterio triaxial con las clasificaciones de la API. Las cargas que caen dentro del envolvente de diseño cumplen conel criterio de diseño.

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WellCat 382

Modelo de Transferencia de Calor y Flujo de Fluido

(Prod y Drill)

1· Metodología de análisis nodal 2· Modelo completo temporal térmico 3· Ecuaciones de “Casi estado estacionario” de flujo ^ acumulación de masa y efectos

de propagación de onda no considerados. 4· Transferencia de calor radial uniforme y ejesimétrico totalmente concéntrico

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WellCat 383

Efectos de transferencia de Calor

Fluido Fluyente

1· Convección Forzada y Libre Vertical 2· Conducción de Calor Radial y Vertical 3· Cambio de Fase 4· Disipación por Fricción

Agujero del Pozo

1· Conducción de Calor Radial y Vertical 2· Convección Natural en el Anular 3· Radiación en el Anular 4· Cambio de Fase en el Anular

Formación

1· Conducción de Calor Radial y Vertical 2· Cambio de Fase

LandMark

WellCat 384

Técnicas de Solución Numéricas

MODELO FORMULACIÓN MÉTODO DE SOLUCIÓNCorriente de Flujo: Dirección Alternante ImplícitaEquilibrio de Calor

Agujero: Radialmente ImplícitaTÉRMICO Equilibrio de Calor Verticalmente explícita

Formación: Diferencia FinitaConducción Fourier Radialmente Implícita

Verticalmente Explícita

Método de Residuales SopesadosEcuación de Momento

FLUJO IntegralImplícito

LandMark

WellCat 385

Propiedades Térmicas/Flujo

MATERIAL PROPIEDADESAgua Dependiente de Temperatura y Presión:Lodos Base Agua Viscosidad (ley de potencia para WBM y OBM)Lodos Base Aceite DensidadSalmueras Calor específico (constante para aceite y agua)Fluidos de Espuma Conductividad térmica (constante para aceite y agua)

Dependiente de temperatura y presión:ViscosidadDensidad

Gas / Aire Calor específicoConductividad térmica

Modelos Termodinámicos:SoaveRedlichKwongBenedictWebbRubin con Starling o modificaciones de

Lee y KesslerDe las tablas de vapor de Keenan y Keyes:

Presión / TemperaturaVapor Calor específico

EntalpíaPropiedades de transporte ASME

Dependientes de temperatura y presión:ViscosidadDensidad

Multifase Calor específicoGasOilAgua Conductividad térmica

GOR – WORModelos termodinámicos:

Aceite negroCompuesto VLE (PengRobinson)

Correlaciones de caída de presión bifásica:Beggs y Brill, Orkiszewski, Duns y Ros,Hagedorn y Brown, y Gray

Constante:Formación DensidadCemento Calor específico (diferente para suelo congelado)Acero Conductividad térmica (diferente para suelo congelado)

Calor latente en formaciónLandMark

WellCat 386

Transferencia de Calor Costa Afuera

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WellCat 387

Perfil de Temperatura de Fluido Circulando

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WellCat 388

Temperaturas Fluyentes Medidas en Pozo Productor de Gas

LandMark

WellCat 389

Temperaturas de Cierre Medidas en Pozos de Gas

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WellCat 390

Comparación de Predicciones de Temperatura de Datos del Pozo Medidas en Campo

LandMark

WellCat 391

Teoría y Cálculos de MultiString

Ejemplo de Cálculo de Rigidez

La rigidez total del sistema actual es calculada como sigue:

Usando la ecuación (nopandeada) de Rigidez Axial g eneral.

11 = Rigidez

12 = Longitud Libre (por ej.: cabezal a MLS o TOC)

4 = OD (diámetro externo) de tubería de revestimiento

4 = ID (diámetro interno) de tubería de revestimiento

5 = Módulo de Young

Nota: El código MultiString incluye la fórmula para cálculo de rigidez por el efecto de la rigidez del cemento y la condición de pandeo de cad a sarta, que es ignorada en este cálculomanual.

Cálculo de Ejemplo de Movimiento

Conforme cada tubería de revestimiento es anclada, el peso de la TR será compartido entre todas las tuberías de revestimiento ya ancladas y conectadas al cabezal.

Conforme la tubería de revestimiento es anclada, el cabezal se moverá a una distancia descendente ∆l.

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WellCat 392

Fn = peso anclado de la tubería de revestimiento n= Fuerza Axial para tubería de revestimiento n en el colgador de la TR para el caso de carga “Condiciones Iniciales” en el módulo de Casing.

Ki = rigidez de la tubería de revestimiento i.

Existen sartas de tubería de revestimiento i numeradas de la 1 a la n, desde el interior haciael extremo exterior (por ej.: tubería de revestimiento 1 transporta el cabezal).

El WellCat luego presentará el desplazamiento calculado por el MultiString de vuelta aCasing para calcular el perfil de carga axial en cada una de las sartas (i):

Por lo tanto, la nueva fuerza axial en cada sarta se convierte en:

Cálculo de Ejemplo de Crecimiento Térmico

El efecto de esta carga térmica es considerado porel MultiString a través de una carga equivalente (Ftw) aplicada directamente en el cabezal. Esta carga equivalente es calculada por Casing que compara las condiciones finales (cuando esta carga término ocurre) con lascondiciones iniciales para todas las sartas en lugar al momento cuando este evento ocurre.

La carga equivalente (Ftw) en el cabezal es por tanto:

(∆F)ti = la diferencia entre la fuerza axial inicial y final en el cabezal para tubería derevestimiento i.

Movimiento de MultiSarta – Ejemplo

Cuado la carga positiva del cabezal es aplicada, el cabezal es desplazado hacia arriba poruna cantidad:

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WellCat 393

Desplazamiento: Carga Térmica Total / Rigidez Totaldel Sistema Actual

La carga axial en cada sarta de tubería de revestimiento será cambiada por una cantidad:

Para i = l – n

Por tanto, la nueva fuerza axial en la tubería de revestimiento i se convierte a:

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WellCat 394

Perfiles de Presión Externa

LandMark

WellCat 395

Liner; Gradientes de Fluido con Presión de Poro

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WellCat 396

Donde:

1= profundidad en el punto B 2= profundidad en la Cima del Liner 3= presión en el punto C 4= presión en el punto D 5= presión en el punto M 6= presión en el punto B 7= presión del cabezal 8= densidad de fluido desde Casing and Tubing Configuration Spreadsheet 9= densidad de fluido arriba de la cima de cemento 10= densidad de fluido debajo de la cima de cemento

LandMark

WellCat 397

Tubería de Revestimiento; Gradientes de Fluido con Presión de Poro

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WellCat 398

Donde:

1= profundidad en la zapata 2= profundidad en la TOC (cima de cemento) 3= densidad de fluido arriba de TOC 4= densidad de fluido debajo de TOC 5= densidad especificada en Casing and Tubing Configuration Spreadsheet 6= presión en el punto M 7= presión en el punto A 8= presión en el punto B (zapata)

nota: Lodo deteriorado aplica solamente a ρarriba

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